Mecanica Materiais

Começando pelo começo

Introdução

Esta é a primeira aula do seu curso sobre materiais para a

indústria mecânica. E sabe por onde vamos começar? Pelo

começo, naturalmente! E onde está esse “começo”? Está no

próprio material, em uma coisinha bem pequenininha chamada

átomo.

O átomo, que não dá para a gente ver nem com um microscópio,

determina se o material é aço, plástico, madeira ou ar. Estabelece

a maneira como cada material se comporta na natureza e também

como ele “funciona” diante dos processos de fabricação e da

utilização do dia-a-dia.

O conhecimento dos fatores que governam as propriedades dos

materiais é importante para o profissional da indústria metalmecânica,

cuja função é produzir materiais e peças com propriedades

que atendam às mais diversas aplicações e solicitações de

uso.

Esses fatores estão relacionados com a estrutura geral do átomo

que, no final, diferencia um material do outro. Sabendo isso, é

possível prever o que vai acontecer quando um material é aquecido,

resfriado, dobrado, esticado, torcido, lixado, cortado. Ou

seja, tudo o que você faz quando quer fabricar qualquer coisa.

O assunto é fascinante. Parece até mágica, mas não é. São

apenas algumas leis da Química e da Física, trabalhando para a

gente. Fique ligado.

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Um pouco de história e um pouco de química

Uma das coisas que torna o homem diferente dos outros animais

que vivem em nosso planeta é sua inteligência. E essa inteligência

gerou o inconformismo por não entender como as coisas

“funcionam” no universo. Por isso, desde muito cedo, ele começou

a pensar e fazer hipóteses sobre esse funcionamento, já que

não tinha instrumentos para comprovar suas teorias. A coisa mais

fascinante de tudo isso é que, muitas vezes, o homem acertou.

Uma das hipóteses mais importantes que esse passado nos

deixou, foi aquela feita por um grego chamado Demócrito. Ele

sugeriu que toda a matéria é composta de pequenas partículas

que ele chamou de átomos. Essa palavra grega quer dizer

“indivisível” e ele a usou porque achava que o átomo era tão

pequeno que não podia mesmo ser dividido.

Fique por dentro

Quando o átomo é dividido em partículas, ele libera grande

quantidade de energia. Foi esse conhecimento que permitiu a

criação da bomba atômica, cuja explosão é resultado de uma

divisão do átomo.

Hoje sabemos que os átomos são formados de várias partículas

ainda menores. Porém, esse conceito de indivisibilidade, vindo da

antigüidade grega, ainda é válido e se transformou na base da

Química moderna. E isso levou um bocado de tempo, porque foi

só em 1808 que o químico inglês, John Dalton, estabeleceu sua

Teoria Atômica. Em 1868, o russo Demitir Mendeleiev elaborou a

primeira classificação geral dos elementos. Esse trabalho deu

origem à tabela periódica que hoje conhecemos. Ele permitiu

prever as propriedades e descobrir elementos que Demitir e

cientistas de sua época ainda não conheciam.

Fique por dentro

A tabela periódica reúne, em grupos, elementos que têm propriedades

químicas e físicas (mecânicas, magnéticas e elétricas)

semelhantes.

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Conhecer as leis que comandam essas partículas permite, pois,

explicar porque alguns materiais são mais resistentes ou mais

frágeis que outros.

E o que você precisa saber sobre isso? Em primeiro lugar, que

tudo o que existe é composto de átomos. E que os átomos são

formados de várias partículas e que aquelas que mais nos

interessam são os prótons, os elétrons e os neutros.

A teoria diz que no átomo existe um núcleo formado pelos prótons

e pelos neutros. Por convenção, os prótons são partículas com

cargas positivas, e os neutros, partículas estáveis que têm pouca

influência sobre as propriedades físicas e químicas mais comuns

dos elementos. Os elétrons, carregados negativamente, giram em

órbitas em volta desse núcleo.

De acordo com esse modelo, as órbitas são arrumadas em até

sete camadas, das quais a última é chamada de camada de

valência. Para que um átomo seja estável, ele deve ter 8 elétrons

nessa camada.

Fique