RELATÓRIO EXPERIMENTAL DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE YOUNG

 [pic 1]         [pic 2]

RELATÓRIO EXPERIMENTAL

 DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE YOUNG

        

SÃO LUÍS - MA

2017

ANTONIA RAFAELA ALMEIDA.

JULIANE SILVA OLIVEIRA.

JULIO FERNANDO PESTANA OLIVEIRA.

LINDAMIRA LEITE DA SILVA.

RAFAEL NUNES CARVALHO.

TASSIA PRISCILLA SANTOS PACHECO

RELATÓRIO EXPERIMENTAL

 DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE YOUNG

Relatório apresentado para obtenção da nota parcial 2 da disciplina de Resistência dos Materiais II do curso de Engenharia Civil da Faculdade Pitágoras ministrada pelo Prof. Msc. José Hélio Oliveira Santos.

SÃO LUÍS - MA

2017

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO4
2. RESUMO 4
3. OBJETIVO4
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA4
5. MATERIAIS UTILIZADOS6
6. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL6

5.1 Sistema Estrutural, o Módulo de Young da barra chata apoiada pelos extremos6

1. RESULTADOS7

6.1 Barra dourada7

1. Barra prateada9

1. CONSIDERAÇÕES FINAIS11
2. REFERÊNCIAS12

---

---

1. INTRODUÇÃO[pic 3]

O módulo de Young, designação dada em homenagem ao cientista inglês Thomas Young (1773-1829), ou módulo de Elasticidade, é um coeficiente de rigidez dos materiais, geralmente representado pela letra (E), expresso nas mesmas unidades de tensão, ou seja, em pascal ([pic 4]) ou em um de seus múltiplos se forem utilizadas unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI).

É um parâmetro fundamental para a engenharia pois está relacionado com várias propriedades mecânicas, como por exemplo, a tensão de escoamento e a tensão de ruptura. Além disso é uma propriedade intrínseca dos materiais, dependente da composição química, microestrutura e defeitos (poros e trincas).

        

1. RESUMO[pic 5]

O presente relatório foi elaborado a partir da aula prática, onde se realizou experimentos com barras chatas de diferentes materiais submetidas a ação de carregamentos para uma determinada condição de apoio, observando a deformação das barras analisadas para cada incremento de carga.

1. OBJETIVO[pic 6]

Analisar e determinar o módulo de Young de barras chatas: dourada e prateada, apoiada nos extremos e submetida a esforços de flexão devido a ação do carregamento aplicado.

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA[pic 7]

O módulo de Young representa uma grandeza proporcional à rigidez de um material quando este é submetido a uma tensão externa de tração ou compressão. Este coeficiente é obtido da razão entre a tensão aplicada e a deformação sofrida pelo corpo, obedecendo uma lei de regime linear, mais conhecida como Lei de Hooke, que estabelece a seguinte relação:

[pic 8]

Em que:

[pic 9] 

A partir da análise de uma curva típica de tensão versus deformação [pic 10]  convencional, pode se estabelecer que o Módulo de Elasticidade (E) é igual ao coeficiente angular da reta, na zona elástica da curva, ou seja, no regime em que a lei de Hooke é válida. Isto é:

[pic 11]

Analisando a Lei de Hooke, pode-se perceber que módulo de elasticidade e a deformação elástica são grandezas inversamente proporcionais, isto implica dizer que quanto maior o módulo de elasticidade mais rígido é o material e menor será a sua deformação. Dessa forma comparando uma borracha e um metal, e aplicando-se a mesma tensão em ambos, verificaremos uma deformação muito maior por parte da borracha comparada ao metal. Isto mostra que o módulo de Young do metal é maior que o da borracha e, portanto, é necessário aplicar uma tensão maior para que o metal sofra a mesma deformação da borracha.

Portanto é de fundamental importância a determinação exata do valor do módulo de Young, pois este parâmetro possibilita aos Engenheiros determinar a capacidade resistente do material, influenciando diretamente no projeto e dimensionamento estrutural.

1. MATERIAIS UTILIZADOS[pic 12]

• Painel de múltiplas funções com mesa sustentadora deslizante;
• Tripé universal;
• Medidor de deslocamento com divisão de 0,01mm;
• Suporte medidor;
• Estribo deslizante para acoplamento;
• Ganchos longos para acoplamento de cargas;
• Cargas de 100gf
• Barra chata dourada;
• Barra chata prateada;
• Barra chata de bronze;
• Paquímetro.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL[pic 13]

1. Sistema Estrutural, o Módulo de Young da barra chata apoiada pelos extremos.

1. Aferição da largura a, espessura b e comprimento L da barra chata;
2. Fixação da barra nos suportes;
3. Posicionamento do estribo na parte central da barra e aplicação dos pesos de 100 gf.
4. Anotação dos valores da deformação para cada incremento de carga.
5. Elaboração de uma tabela do seguinte modelo, para disposição dos valores medidos e calculados

Força aplicada [pic 14](gf)	Força aplicada [pic 15](N)	Deformação Leitura 1 [pic 16](mm)	Deformação Leitura 2 [pic 17](mm)	Deformação Média Leituras                              [pic 18](mm)	Deformação [pic 19]
0	0,00	0,00	0,00	=0,00[pic 20]	0,00
100
200
300

Lembrando que é necessário converter a força aplicada de grama força (gf) para Newtons (N). E que a média aritmética entre as duas leituras de deformação realizadas será o valor representativo para os cálculos do módulo de Young.