Em uma obra, engenheiros avaliam o uso de aço ou de concreto em uma barra submetida exclusivamente à tração…
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
Em uma obra, engenheiros avaliam o uso de aço ou de concreto em uma barra submetida exclusivamente à tração. Os dois materiais serão comparados em barras com a mesma área de seção transversal, igual a 100 cm². A força de tração prevista é de 300 kN, correspondente a uma tensão normal de 30 MPa. Em ensaios, o aço utilizado apresentou resistência à tração de 400 MPa, enquanto o concreto apresentou resistência à tração de 3 MPa. Nesse projeto, considera-se mais seguro o material cuja resistência à tração seja superior à tensão aplicada. Com base nos dados do texto, qual material é mais seguro para essa barra submetida à tração?
- A) O concreto, pois sua resistência à tração é superior à tensão aplicada.
- B) Ambos, pois as barras apresentam a mesma área de seção transversal.
- C) Não é possível decidir, pois a força aplicada não foi informada.
- D) O aço, pois sua resistência à tração é superior à tensão aplicada.
- E) Ambos, pois a tensão aplicada é igual para os dois materiais.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a tensão aplicada. A área é 100 cm², ou seja, 0,01 m². A força é 300 kN, ou seja, 300.000 N. Tensão = força / área = 300.000 / 0,01 = 30.000.000 Pa = 30 MPa, o que confirma o valor informado no texto. Passo 2: Compare a resistência de cada material com a tensão aplicada de 30 MPa. O aço resiste a 400 MPa, valor muito superior a 30 MPa, portanto é seguro. O concreto resiste a apenas 3 MPa, valor inferior a 30 MPa, portanto não é seguro para essa barra. Passo 3: Conclusão: o material mais seguro é o aço, o que coincide com o gabarito oficial D. Passo 4: Por que as outras estão erradas: A inverte a comparação, pois o concreto (3 MPa) não supera 30 MPa. B está errada porque a mesma área não significa mesma tensão resistente; a resistência é propriedade de cada material. C está errada porque a força não precisa ser informada, já que o texto dá a tensão de 30 MPa e a área, o que basta para a comparação. E está errada porque a tensão aplicada é a mesma para os dois materiais, mas a resistência de cada um é diferente.
💡 Dica: Compare as propriedades de resistência de ambos os materiais.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente inverteu a comparação, lendo 3 MPa como maior que 30 MPa ou confundindo a resistência do concreto com a tensão aplicada.
O aluno acredita que, por as áreas serem iguais, os dois materiais teriam o mesmo comportamento, sem considerar que a resistência depende do material.
O aluno ignora que o texto já fornece a tensão de 30 MPa e a área, o que permite a comparação, e conclui erradamente que falta a força.
Por que engana: Confundir propriedades diferentes como peso e custo com resistência, levando a escolha errada do material mais seguro.
A barra estará submetida a uma tensão de 30 MPa. O aço suporta até 400 MPa em tração, valor superior ao esforço previsto, enquanto o concreto suporta apenas 3 MPa, valor inferior à tensão aplicada. Portanto, nas condições especificadas, o aço é o material mais seguro.
O aluno confunde a tensão aplicada, que é a mesma para os dois materiais, com a resistência de cada material, que é diferente.
Raio-X da questão
resistência do aço e concreto
diagnostico
propriedades dos materiais · resistencia mecanica basica
Revisar as propriedades mecânicas do aço e do concreto.
Confundir propriedades diferentes como peso e custo com resistência, levando a escolha errada do material mais seguro.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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