WorksheetsCiência e tecnologia dos Materiais
Total questions: 104
Worksheet time: 2hrs 44mins
Segundo o texto, o que são Materiais de Engenharia?
Materiais exclusivamente naturais
Materiais que se utilizam no fabrico de produtos técnicos
Materiais usados apenas para pesquisa científica
Materiais que não possuem propriedades físicas
Qual classe de materiais é exemplificada com aplicações em aeronáutica (estruturas, peças)?
Cerâmicos e vidros
Polímeros
Metais (ferro, alumínio)
Compósitos
Se um produto será usado sob esforços elevados, qual requisito de serviço orienta a seleção do material?
Baixa entalpia de formação
Resistência mecânica
Propriedades ópticas
Estado de oxidação alto
Qual requisito de fabrico está diretamente associado à necessidade de dobrar o material durante o processo de obtenção do produto?
Alta condutividade elétrica
Material dúctil
Baixa massa específica
Elevado módulo de Young
Na ligação iónica, o que ocorre entre átomos eletropositivos e eletronegativos?
Partilha de eletrões das orbitais exteriores
Criação de ligações metálicas com eletrões livres
Transferência de eletrões gerando catiões e aniões
Formação de moléculas com configuração de gás nobre
Qual afirmação descreve corretamente a ligação covalente?
Os eletrões de valência são livres e partilhados por todos os átomos do metal
Há transferência de eletrões entre átomos eletropositivos e eletronegativos
Há partilha de eletrões das orbitais exteriores, levando a configuração eletrónica de gás nobre
Forma cátions e ânions que se atraem
Na ligação metálica, qual é a característica principal dos eletrões de valência?
Estão fortemente ligados aos núcleos
São transferidos para átomos eletronegativos
Apresentam grande mobilidade e são partilhados por todos os átomos do metal
Existem apenas em metais líquidos
Qual das características abaixo é típica de metais e ligas metálicas segundo o material?
São predominantemente amorfos e maus condutores
Têm ligação metálica e geralmente são cristalinos
Exibem baixa resistência à tração
Não contêm elementos não metálicos
Que símbolo corresponde ao Módulo de Young?
Tm
ρ
E
Rm
Durante um processo que envolve aquecimento, qual parâmetro listado está diretamente associado ao ponto em que o material se funde?
C. Elét
α
Tm
C. Térm
No contexto dos ensaios mecânicos, qual opção apresenta corretamente exemplos de esforços externos aplicados a materiais?
Tração, compressão e flexão
Torção, cisalhamento e fluência
Dureza, tenacidade e resiliência
Condução, convecção e radiação
No gráfico tensão–deformação, qual grandeza é usualmente representada no eixo vertical?
Deformação (%)
Tensão (MPa)
Módulo de Young (GPa)
Tenacidade (J/m³)
A definição correta de R_m no gráfico tensão–deformação é:
Tensão máxima, a partir da qual o material entra em falência (tensão de rotura)
Tensão limite convencional de proporcionalidade a 0,2%
Tensão no ponto de escoamento inicial
Módulo de elasticidade do material
O parâmetro R_0,2 indica:
O valor da tensão no ponto em que ocorre a ruptura do material
O ponto a partir do qual começa a deformação plástica, definido por 0,2% de deformação permanente
O valor do módulo de elasticidade
A área sob a curva até a ruptura
Qual definição corresponde ao Módulo de Young (E) conforme o material apresentado?
Energia absorvida até a fratura
Módulo de elasticidade que representa a rigidez do material
Tensão final no ponto de ruptura
Percentual de alongamento total
A deformação (ε ou e) é corretamente expressa por qual relação?
ε = σ/E
ε = ΔL/L_0
ε = dσ/dε
ε = √(σ)
No gráfico tensão–deformação mostrado, o domínio elástico é caracterizado por:
Comportamento linear regido pela Lei de Hooke (τ = E × ε), com recuperação elástica
Início de estricção e redução de área
Deformação plástica residual imediatamente após ruptura
Aumento de tenacidade sem variações de tensão
Qual característica é típica dos polímeros segundo o material?
Alta resistência à tração
Baixa densidade
Excelente condução elétrica
Uso a temperaturas elevadas
De acordo com o texto, o que ocorre normalmente com a resistência (strength) de um material quando a temperatura aumenta?
Aumenta significativamente
Permanece constante
Diminui
Varia de forma imprevisível
Qual é a diferença estrutural correta entre material cristalino e material amorfo?
Cristalino tem átomos dispersos; amorfo tem átomos organizados
Cristalino tem átomos organizados; amorfo tem átomos dispersos/sem organização
Ambos têm átomos totalmente organizados
Ambos têm átomos totalmente dispersos
De acordo com as imagens das principais células unitárias nos metais, quais são as três estruturas destacadas?
CFC, CCC e HC
CFC, BCC e TC
HC, CCC e Monoclínica
Tetragonal, Ortorrômbica e Trigonal
Na célula unitária CFC, qual é o número de átomos por célula unitária indicado?
2
4
6
8
Para a CFC, qual relação entre o diâmetro atómico d, o raio r e o parâmetro de rede a é apresentada?
2r = a
4r = d = √2 a
4r = d = √3 a
2r = √2 a
Qual é a taxa de empilhamento indicada para a estrutura CFC?
68%
72%
74%
80%
Na estrutura HC (hexagonal compacta), quantos átomos existem por célula unitária segundo o material?
2
4
6
8
Qual relação geométrica é dada para a HC entre o diâmetro d, o raio r e o parâmetro de rede a?
2r = a
4r = d = √2 a
4r = d = √3 a
2r = √3 a
Qual é a taxa de empilhamento indicada para a estrutura HC?
68%
74%
70%
80%
Para a estrutura CCC (cúbica de corpo centrado), qual é o número de átomos por célula unitária?
1
2
4
6
Na CCC, qual relação entre d, r e a é mostrada?
2r = a
4r = d = √2 a
4r = d = √3 a
d = 2a
Qual taxa de empilhamento é associada à CCC conforme o material?
68%
74%
80%
62%
Ao comparar os exemplos de planos atómicos, qual característica define um plano atómico compacto?
Átomos alinhados em grade quadrada
Arranjo com maior preenchimento e menor espaço vazio
Presença de lacunas maiores entre átomos
Átomos separados por distância 2a
No empilhamento de planos compactos, qual sequência de camadas distingue a CFC da HC segundo as figuras?
CFC usa sequência ABAB; HC usa ABCABC
CFC usa sequência ABCABC; HC usa ABAB
Ambas usam ABCABC
Ambas usam ABAB
Em uma célula unitária CCC (cúbica de corpo centrado), qual é o número total de átomos por célula unitária conforme indicado?
1 átomo
2 átomos
4 átomos
6 átomos
8 átomos
Para a estrutura CCC, a relação entre o raio atômico R e o parâmetro de malha a é dada por qual expressão?
2R = a
4R = √3 a
4R = √2 a
2R = √3 a
R = a
Na estrutura CCC, qual é a taxa de empilhamento atômico (fração de volume ocupado pelos átomos) indicada?
32%
68%
74%
26%
50%
Em uma célula unitária CFC (cúbica de faces centradas), qual é o número total de átomos por célula unitária conforme mostrado?
2 átomos
3 átomos
4 átomos
6 átomos
8 átomos
Para a estrutura CFC (cúbica de faces centradas), qual é a relação entre o raio atômico R e o parâmetro de malha a?
4R = √3 a
4R = √2 a
2R = a
R = √2 a
2R = √3 a
Qual é a taxa de empilhamento atômico indicada para CFC (cúbica de faces centradas)?
68%
74%
26%
32%
92%
A sequência de empilhamento atômico apresentada como ABABAB... corresponde a qual tipo de planos compactos?
CCC
CFC com planos não compactos
Estrutura hexagonal compacta (HC)
Vítrea amorfa
Tetragonal centrada
Na estrutura com sequência ABAB..., qual é o número total de átomos por célula unitária indicado?
2 átomos
3 átomos
4 átomos
6 átomos
12 átomos
Para a estrutura com sequência ABAB..., qual relação entre raio atômico e parâmetro de malha é dada?
4R = √3 a
4R = √2 a
2R = a
R = a/2
2R = √2 a
Qual é a taxa de empilhamento atômico para a estrutura de sequência ABAB... conforme indicado?
68%
74%
26% de espaço vazio
92%
50%
Nos Índices de Miller para pontos, qual conjunto representa corretamente as coordenadas de um ponto A mostrado: A: [100]?
x=1, y=0, z=0
x=0, y=1, z=0
x=1, y=1, z=1
x=0, y=0, z=1
x=1/2, y=1/2, z=0
Nos Índices de Miller para direções, qual direção entre as opções corresponde ao vetor B: [111]?
Ao longo de x apenas
Ao longo de y apenas
Ao longo de z apenas
Ao longo de x, y e z igualmente
No plano xy
Nos Índices de Miller para planos, qual notação representa um plano paralelo às direções x e y e que intercepta z, conforme exemplo C: (100)?
(111)
(120)
(100)
(010)
(001)
Em cristais, qual definição melhor descreve uma lacuna (vacância)?
Átomo de outro elemento que ocupa o lugar de um átomo original
Falta de um átomo em uma posição da rede cristalina
Átomo do próprio elemento em sítio intersticial
Átomo adicional inserido no plano de deslizamento
Qual termo corresponde a um átomo de outro elemento químico, de menores dimensões, acomodado em um espaço vazio da rede cristalina?
Átomo substitucional
Átomo intersticial
Átomo auto-intersticial
Lacuna
Qual é a diferença essencial entre átomo intersticial e átomo auto-intersticial?
O intersticial é do próprio elemento; o auto-intersticial é de outro elemento
O intersticial ocupa um sítio substitucional; o auto-intersticial gera lacunas
O intersticial é de outro elemento menor; o auto-intersticial é do próprio elemento que causa deformações
Não há diferença conceitual
Qual tipo de defeito cristalino está associado a uma linha de distorção e pode ser do tipo cunha, hélice ou mista?
Defeito de superfície
Defeito pontual
Deslocação (defeito linear)
Macla
Para uma deslocação em hélice, como se orienta o vetor de Burgers em relação à linha de deslocação?
Paralelo
Perpendicular
Nem paralelo nem perpendicular
Coincidente e de módulo zero
Para uma deslocação cunha, o vetor de Burgers é:
Paralelo à linha de deslocação
Perpendicular à linha de deslocação
Oblíquo, nem paralelo nem perpendicular
Inexistente
Em deslocações mistas, a orientação do vetor de Burgers em relação à linha de deslocação é:
Sempre paralela
Sempre perpendicular
Nem paralela nem perpendicular
Indefinida porque o vetor não existe
O que o vetor de Burgers expressa em um cristal com deslocações?
Somente a posição de uma lacuna
A magnitude e a direção da distorção da rede
A energia de ativação para formação de defeitos
A temperatura crítica de recristalização
Qual procedimento geral é usado para determinar o vetor de Burgers em uma rede cristalina com deslocação cunha?
Percorrer um circuito com o mesmo número de “casas” em todas as direções contornando a região, fazendo o trajeto passar por algum ponto pela cunha; o vetor liga o ponto inicial ao ponto final
Medir a distância média entre fronteiras de grão
Contar átomos intersticiais por unidade de volume
Aplicar Nv = N exp(−Qd/RT)
Fronteiras de grão são defeitos de que tipo e o que delimitam?
Defeitos pontuais; delimitam vacâncias
Defeitos lineares; delimitam planos de deslizamento
Defeitos de superfície; delimitam zonas (cristais/grãos) com orientações diferentes
Defeitos volumétricos; delimitam poros
Em materiais metálicos, quais são exemplos de defeitos tridimensionais mencionados?
Poros e inclusões
Vácuos e discordâncias
Fendas e trincas
Geminação e maclas
O que caracteriza um poro nos materiais metálicos?
Excesso de átomos em uma posição
Ausência de matéria
Átomos deslocados do plano de escorregamento
Mudança de fase localizada
Qual afirmação sobre defeitos em metais é correta conforme o texto?
Se não houvesse defeitos, os metais seriam frágeis
A ausência de defeitos aumenta a ductilidade
Defeitos sempre reduzem a resistência mecânica
Defeitos impedem qualquer deformação
Na representação ao nível atômico, a deformação elástica no metal é descrita como ocorrendo sem alterar o quê?
A sequência de empilhamento da estrutura cristalina
O módulo de Young
A densidade do material
O tamanho do grão
Após deformação plástica, qual evidência visual é destacada nos diagramas?
Retorno completo à forma inicial
Formação de planos de deslizamento
Aumento da porosidade
Diminuição do número de átomos
Qual condição promove o deslizamento segundo o esquema de tensões?
Aplicação de tensão normal (σ) nos planos atômicos
Aplicação de tensão de corte (τ) nos planos atômicos
Aplicação de pressão hidrostática
Aumento da temperatura sem tensão
No esquema de três painéis, quando a força F induz apenas tensão normal, o que ocorre?
Verifica-se deslizamento
Não ocorre deslizamento
Ocorre fratura imediata
Há geminação
O deslizamento ou escorregamento consiste em deslocações moverem-se de uma vizinhança para outra como?
De uma vizinhança diferente para uma amorfa
De uma dada vizinhança para uma vizinhança idêntica
De um grão para outro de orientação distinta
De um plano de alta densidade para um de baixa densidade
Qual é a relação entre deslizamento e deformação plástica segundo o texto?
O deslizamento impede a deformação plástica
O deslizamento é o que permite a deformação plástica
O deslizamento causa apenas deformação elástica
O deslizamento ocorre apenas após fratura
A direção preferencial de movimento da deslocação para mínima energia corresponde a qual característica entre átomos?
Maior distância entre átomos
Menor distância entre átomos (direção do máximo empilhamento)
Distância média constante
Direção perpendicular ao plano de escorregamento
Entre os dois cenários de planos mostrados (menor densidade planar vs. maior densidade planar), onde a movimentação requer menor energia?
No plano de escorregamento de menor densidade planar
No plano de escorregamento de maior densidade planar
Em qualquer plano, a energia é igual
Fora dos planos cristalinos
Em deslocações cunha e mistas, que elementos definem o plano de escorregamento?
A temperatura e a pressão
O vetor de Burgers e a linha de deslocação
O tamanho do grão e a textura
A presença de inclusões
Qual estrutura cristalina metálica é classificada como dúctil devido ao maior número de sistemas de deslizamento?
Cúbica de Corpo Centrado (CCC)
Hexagonal Compacta (HC)
Cúbica de Faces Centradas (CFC)
Todas são igualmente dúcteis
Na estrutura CFC, quantos sistemas de deslizamento são típicos?
3
6
12
12 até 48
Qual é a classificação mecânica geral da estrutura HC quanto à ductilidade?
Dúctil
Resistente
Frágil
Superplástica
Qual estrutura pode apresentar de 12 até 48 sistemas de deslizamento, sendo geralmente resistente?
CFC
CCC
HC
Nenhuma das anteriores
De acordo com a equação de Hall-Petch, como a tensão de cedência (σy) depende do tamanho de grão médio (d)?
σy aumenta linearmente com d
σy independe de d
σy é inversamente proporcional à raiz quadrada de d
σy é diretamente proporcional à raiz quadrada de d
Qual afirmação está correta sobre o efeito do tamanho de grão nas propriedades mecânicas segundo Hall-Petch?
Grãos menores reduzem a dureza
Grãos menores aumentam a resistência à tração e dureza
Grãos maiores aumentam a resistência à tração
O tamanho de grão não afeta a tensão de cedência
Em relação às direções e planos de deslizamento, qual combinação caracteriza a CFC?
4 planos de deslizamento e 3 direções por plano
6 planos de deslizamento e 2 direções por plano
1 plano de deslizamento e 3 direções
3 planos e 4 direções por plano
No ensaio de resistência ao choque (Charpy), qual expressão representa corretamente a energia absorvida no impacto pela fratura do corpo de prova?
m × g × H
(m × g × H) − (m × g × h)
(m × g × h) − (m × g × H)
m × g × (H + h)
Qual característica é típica de fratura frágil em um ensaio Charpy?
Elevado nível de energia absorvida no impacto
Superfície da fratura rugosa
Fratura ocorre após pouca ou nenhuma deformação
Grande alongamento antes da fratura
Em materiais que apresentam fratura dúctil, qual afirmação está correta?
A fratura ocorre com pouca deformação e a superfície é lisa
O nível de energia absorvida no impacto é baixo
A fratura ocorre após nível significativo de deformação e a superfície é rugosa
Não há diferença de energia absorvida em relação à fratura frágil
A transição dúctil-frágil é mais acentuada em quais metais, segundo o material?
Metais com estrutura cristalina CFC
Metais com estrutura cristalina CCC
Metais amorfos
Cerâmicas
De acordo com o gráfico de evolução da resistência ao choque com a temperatura, qual tendência é esperada para metais CFC em baixas temperaturas?
Exibir transição dúctil-frágil acentuada
Permanecer dúcteis
Tornar-se extremamente frágeis sempre
Perder completamente a tenacidade
Qual grandeza mecânica o ensaio Charpy avalia diretamente para indicar a tenacidade de um material?
Módulo de elasticidade
Energia absorvida pela fratura
Limite de escoamento
Dureza Vickers
Ao comparar três provetes (referência, seção duas vezes superior, comprimento duas vezes superior) em um gráfico força versus alongamento Δl, qual efeito geométrico é coerente com a dependência do comportamento mecânico?
A geometria do provete não influencia a resposta força–alongamento
Aumentar a seção tende a elevar a força resistida para um mesmo alongamento
Aumentar o comprimento sempre reduz a força e aumenta a rigidez
Todos apresentam a mesma força máxima independente da geometria
Qual ensaio utiliza uma esfera de aço temperado como indentador e é classificado como macrodureza?
Brinell (HB)
Rockwell (HRC)
Vickers (HV)
Knoop (HK)
No ensaio Rockwell, qual é a forma típica do indentador e qual característica de leitura é destacada?
Pirâmide de diamante; leitura por microscopia
Cone ou esfera; leitura direta
Esfera de cerâmica; leitura por calibração externa
Pirâmide quadrada; leitura indireta
O ensaio Vickers (HV) utiliza qual tipo de indentador e é aplicável a que escalas de dureza?
Cone de aço; apenas macrodureza
Pirâmide de diamante; macro e microdureza
Esfera de tungstênio; apenas microdureza
Cone de diamante; apenas macrodureza
Segundo a classificação apresentada, qual critério distingue macro de microdureza em termos de carga aplicada?
Macrodureza: carga inferior a 1 kgf; Microdureza: carga superior ou igual a 1 kgf
Macrodureza: carga superior ou igual a 1 kgf; Microdureza: carga inferior a 1 kgf
Ambas utilizam cargas superiores a 10 kgf
A distinção é pelo tipo de indentador, não pela carga
Ao preparar a amostra para ensaio de dureza, qual condição de superfície é recomendada?
Superfície rugosa com lixamento de 80 mesh
Superfície limpa, plana e idealmente com acabamento não inferior ao obtido com lixa de 600 mesh
Superfície com oxidação para simular uso real
Superfície polida espelhada obrigatoriamente
Qual orientação geométrica deve ser garantida entre a direção de aplicação da carga e a superfície da amostra durante o ensaio?
Paralelismo entre carga e superfície
Perpendicularidade entre direção de aplicação da carga e superfície
Ângulo de 45° entre carga e superfície
Não há requisito geométrico
Qual requisito de espaçamento entre indentações deve ser respeitado segundo as normas do ensaio?
As indentações devem se tocar para facilitar a medição
Deve haver um valor mínimo entre os centros de indentações vizinhas e entre a periferia da amostra e o centro das indentações
Não há restrição de espaçamento
Somente o espaçamento entre indentações e a borda é relevante, não entre indentações vizinhas
Em ciência dos materiais, qual é a melhor definição de "Fase" apresentada?
Porção de matéria com composição variável e estrutura não homogênea
Porção de matéria química, física e estruturalmente homogênea
Mistura de componentes em equilíbrio metaestável
Qualquer região do diagrama acima da linha de liquidus
Qual é a definição de "Componente"?
Número mínimo de espécies necessárias para definir a composição do Sistema
Número de fases presentes em equilíbrio
Percentual em massa de um elemento em uma liga
Variável intensiva invariável
Qual afirmação sobre "Linha de Liquidus" está correta?
Delimita um domínio monofásico sólido de um domínio bifásico sólido-líquido
Delimita um domínio monofásico líquido de um domínio bifásico sólido-líquido
Marca a temperatura de fim de solidificação apenas
Corresponde à linha de solvus em sistemas eutéticos
Qual afirmação sobre "Linha de Solidus" está correta?
Delimita um domínio monofásico líquido de um domínio bifásico sólido-líquido
Delimita um domínio monofásico sólido de um domínio bifásico sólido-líquido
Indica composição do líquido, C_L
É paralela ao eixo de temperatura por definição
Para descobrir as composições de líquido e sólido em um diagrama binário, qual procedimento indicado deve ser usado?
Traçar uma linha vertical ao eixo y
Traçar uma linha isotérmica paralela ao eixo x
Traçar uma linha paralela ao eixo y conectando vértices das fases
Utilizar apenas a regra das fases
No diagrama binário isomorfo ilustrado, que grandezas C_L e C_α representam?
Temperaturas de início e fim da solidificação
Composições do líquido e do sólido α, respectivamente
Fração de líquido e fração de sólido
Número de componentes e número de fases
Qual é o significado de T_i e T_f indicados no diagrama?
Temperatura de início e de fim da solidificação
Temperatura crítica e temperatura de solvus
Temperatura eutética e temperatura peritética
Temperaturas de fusão de componentes puros
Na Regra da Alavanca, qual expressão fornece a porcentagem de sólido a partir das composições C_0, C_s e C_L?
% sólido = (C_s − C_0) / (C_s − C_L) × 100
% sólido = (C_0 − C_L) / (C_s − C_L) × 100
% sólido = (C_0 − C_s) / (C_L − C_s) × 100
% sólido = (C_L − C_0) / (C_s − C_L) × 100
Na Regra da Alavanca, qual é a fórmula para a porcentagem de líquido?
% líquido = (C_s − C_0) / (C_s − C_L) × 100
% líquido = (C_s − C_L) / (C_s − C_0) × 100
% líquido = (C_s − C_0) / (C_L − C_s) × 100
% líquido = (C_L − C_0) / (C_s − C_L) × 100
Qual descrição caracteriza corretamente um sistema eutético conforme apresentado?
Um líquido origina dois sólidos em uma reação invariante
Dois líquidos originam um sólido por reação peritética
Um sólido transforma-se em dois líquidos ao resfriar
Não há transformação em temperatura fixa
A "Linha de Solvus" em sistemas eutéticos delimita o quê?
Domínio monofásico líquido de domínio bifásico sólido-líquido
Domínio monofásico sólido de domínio bifásico sólido
Domínio monofásico sólido de domínio bifásico líquido
Temperatura de início de solidificação do líquido puro
Entre dois domínios monofásicos sólidos num diagrama eutético, o que se encontra?
Um domínio monofásico líquido
Um domínio bifásico
Uma zona peritética
Uma região sem fases
Considerando o sistema Sn–Pb ilustrado, qual é a interpretação correta do ponto eutético?
Temperatura mínima de fusão e composição onde L → α + β
Temperatura máxima de fusão e composição com α → L
Temperatura onde L → α apenas
Composição independente da temperatura
De acordo com a observação prática, para realizar uma solda, qual é a condição desejada relacionada à temperatura?
Maior T possível
Menor T possível
Temperatura média entre T_i e T_f
Temperatura acima da linha de solvus
Em um diagrama binário isomorfo, o intervalo T_i − T_f representa:
Faixa de coexistência líquido-sólido
Faixa monofásica sólida
Faixa monofásica líquida
Faixa de reação eutética
Qual classificação corresponde ao número de componentes em sistemas: unário, binário e ternário?
Unário: 2; Binário: 1; Ternário: 3
Unário: 1; Binário: 2; Ternário: 3
Unário: 1; Binário: 3; Ternário: 2
Unário: 0; Binário: 2; Ternário: 4
