Uma prefeitura brasileira pretende construir uma passarela para pedestres sobre um canal próximo ao litoral. O…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma prefeitura brasileira pretende construir uma passarela para pedestres sobre um canal próximo ao litoral. O projeto exige que as vigas suportem a mesma carga e tenham a menor massa possível, sem aplicação de revestimento anticorrosivo. Para orientar a escolha entre aço-carbono e uma liga de alumínio, a equipe consultou os seguintes dados: o aço-carbono tem densidade de 7,8 g/cm³, tensão de escoamento de 250 MPa e alta suscetibilidade à corrosão em atmosfera marinha; a liga de alumínio tem densidade de 2,7 g/cm³, tensão de escoamento de 150 MPa e baixa suscetibilidade à corrosão nesse ambiente. Considerando vigas dimensionadas para que a tensão de trabalho corresponda à mesma fração da tensão de escoamento de cada material, a massa da viga é proporcional à razão entre sua densidade e sua tensão de escoamento. Com base nos dados do projeto, qual escolha atende simultaneamente ao requisito de suportar a carga, minimizar a massa e dispensar revestimento anticorrosivo?
- A) Alumínio com revestimento anticorrosivo
- B) Aço-carbono com revestimento anticorrosivo
- C) Aço-carbono sem revestimento anticorrosivo
- D) Alumínio sem revestimento anticorrosivo
- E) Nenhum dos dois materiais atende ao projeto
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A massa da viga é proporcional à razão densidade / tensão de escoamento, conforme o enunciado. Para o aço-carbono: 7,8 / 250 = 0,0312. Para a liga de alumínio: 2,7 / 150 = 0,018. Quanto menor o valor, menor a massa para a mesma carga.
- Comparando os valores, 0,018 é menor que 0,0312, então a liga de alumínio produz a viga mais leve, ou seja, atende ao requisito de minimizar a massa. O alumínio ainda é menos suscetível à corrosão em atmosfera marinha, o que dispensa revestimento anticorrosivo.
- Assim, a escolha que cumpre os três requisitos é alumínio sem revestimento anticorrosivo, alternativa D. Isso coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A usa alumínio, que é a escolha certa de material, mas acrescenta um revestimento desnecessário, contrariando a exigência de dispensá-lo. B e C escolhem aço, cuja razão densidade/tensão é maior, logo a viga seria mais pesada; C ainda ignora a corrosão marinha. E afirma que nenhum material atende, mas o alumínio atende aos três requisitos segundo os dados fornecidos.
💡 Dica: Compare as propriedades mecânicas e químicas de ambos os materiais.
Alternativa por alternativa
O aluno acerta o material, mas acredita que toda estrutura exposta à água do mar precisa de revestimento, mesmo quando o material já é pouco suscetível à corrosão. Não percebe que o enunciado exige dispensar o revestimento.
O aluno considera que o revestimento resolve qualquer problema de corrosão e ignora que o aço tem razão densidade/tensão maior, o que resulta em viga mais pesada. Não calcula a razão nem compara a massa entre os materiais.
Por que engana: Confundir propriedades mecânicas e resistência dos materiais, escolhendo materiais inadequados para estruturas.
O aluno se concentra na tensão de escoamento mais alta do aço e supõe que maior resistência significa menor massa, sem aplicar a relação densidade/tensão. Além disso, deixa de considerar a corrosão em ambiente marinho.
A massa necessária para suportar uma mesma carga, nas condições indicadas, é proporcional à razão densidade/tensão de escoamento. Para o aço, essa razão é 7,8/250 = 0,0312; para o alumínio, é 2,7/150 = 0,018. Assim, o alumínio exige menor massa para suportar a carga. Além disso, sua baixa suscetibilidade à corrosão marinha atende ao requisito de dispensar revestimento anticorrosivo.
O aluno acredita que, por ter tensão de escoamento menor (150 MPa), o alumínio não suporta a carga, e conclui que nenhum material serve. Não percebe que a viga é dimensionada para a mesma fração da tensão de escoamento de cada material.
Raio-X da questão
propriedades do aço e alumínio
avaliacao
propriedades do aço e alumínio · materiais de construção civil
Revisar as características e aplicações do aço e do alumínio na construção civil.
Confundir propriedades mecânicas e resistência dos materiais, escolhendo materiais inadequados para estruturas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma equipe de engenharia planeja construir uma passarela provisória para pedestres usando peças de mesmo volume e…
- Em um projeto de passarela para uma região litorânea, foram comparados perfis de aço e de alumínio com o mesmo volume…
- Uma equipe de engenharia precisa escolher o material para uma estrutura de cobertura móvel instalada em uma escola…
- Uma prefeitura brasileira pretende construir uma passarela para pedestres sobre uma avenida. O projeto prevê vigas com…
- Uma equipe de engenharia vai construir uma passarela de 20 metros sobre uma avenida movimentada. O projeto exige que a…
- Uma equipe de engenharia pretende construir uma passarela provisória para pedestres em uma área de obras. Como a…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog