Um gráfico de tensão versus deformação é apresentado. Qual a área sob a curva representa?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um gráfico de tensão versus deformação é apresentado. Qual a área sob a curva representa?
- A) Resistência do material
- B) Dureza do material
- C) Energia absorvida
- D) Limite de elasticidade
- E) Deformação total
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o que o eixo horizontal e o eixo vertical representam. No gráfico de tensão versus deformação, a tensão (força por unidade de área, em MPa ou N/m^2) fica no eixo vertical e a deformação (adimensional, ou variação relativa de comprimento) fica no eixo horizontal.
- Lembre o que a área sob uma curva representa em física. Em geral, a área sob uma curva de força (ou tensão) em função do deslocamento (ou deformação) é igual ao trabalho realizado sobre o material. Como tensão vezes deformação tem unidade de energia por unidade de volume (densidade de energia), a área sob a curva tensão-deformação corresponde à energia absorvida pelo material por unidade de volume até a ruptura ou até o ponto considerado.
- Aplique ao caso. A energia absorvida (tenacidade, quando a área vai até a ruptura) é a grandeza associada à área sob a curva. Por isso, a alternativa correta é a C, Energia absorvida.
- Analise as demais alternativas. A resistência do material é dada por um valor de tensão, lido diretamente no eixo vertical (por exemplo, o pico da curva), e não pela área. A dureza é uma propriedade medida por ensaios de penetração, sem relação com a área sob a curva. O limite de elasticidade é um valor de tensão, um ponto específico da curva, e não uma área. A deformação total é um valor lido no eixo horizontal, correspondente a um ponto da curva, e não a área sob ela.
- Regra de bolso: valor lido em um ponto da curva é grandeza de um eixo; área sob a curva, quando o produto dos eixos tem sentido de energia, é energia.
💡 Dica: Analise a relação entre tensão e deformação no gráfico.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a curva tensão-deformação apenas à resistência, que é o pico da curva, e acredita que a área total também mede essa resistência.
O aluno confunde dureza, que é uma propriedade medida por ensaios de penetração, com qualquer grandeza ligada à forma do gráfico de ensaio mecânico.
A área sob a curva representa a energia absorvida até a fratura.
O aluno pensa que a área sob a curva indica o limite de elasticidade, porque esse limite está na parte inicial da curva, e não percebe que ele é um valor de tensão em um ponto.
Por que engana: Confundir a area sob a curva com propriedades pontuais como limite de elasticidade ou dureza, nao associando a energia absorvida.
O aluno interpreta a área como se fosse o próprio valor da deformação, lendo o eixo horizontal como se a área acumulasse a deformação total.
Raio-X da questão
módulo de elasticidade
avaliacao
tensao e deformacao · energia mecanica
Revisar a interpretação de gráficos de tensão e deformação.
Confundir a area sob a curva com propriedades pontuais como limite de elasticidade ou dureza, nao associando a energia absorvida.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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