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Escolher um material: dureza, tenacidade e resistência
Os estudantes usam o laboratório remoto Materials para comparar evidências de dureza, impacto e tração e formular uma recomendação preliminar para uma peça sujeita a riscos, impactos e deformação.
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Learning Outcomes
Distinguir dureza, tenacidade e resistência como propriedades diferentes.
Usar resultados do laboratório Materials para comparar materiais ou tratamentos.
Relacionar um ensaio de laboratório a uma necessidade de projeto.
Evitar conclusões como 'o material mais duro é sempre o melhor'.
Defender uma escolha de material com evidências e uma limitação.
Student activity preview
Activity Content
Preview only. In a class session, students can fill in responses and submit their work to the teacher.
1. O problema de projeto
8 min
Imagine que você precisa escolher o material de uma peça pequena para uma oficina escolar. Ela pode ser riscada por ferramentas, sofrer impactos e suportar uma força sem se deformar demais.
Não existe uma única propriedade chamada “ser um bom material”. Nesta atividade, você comparará três propriedades diferentes:
- Dureza: resistência da superfície a marcas ou riscos.
- Tenacidade: capacidade de absorver um impacto sem sofrer fratura frágil.
- Resistência mecânica: capacidade de suportar uma força de tração antes de se deformar ou romper.
Equipamento do laboratório Materials
O Materials permite escolher um material e observar ensaios reais gravados de tração, impacto, dureza e microestrutura.
Antes de abrir o laboratório, escreva qual propriedade parece mais importante para a peça da oficina: dureza, tenacidade ou resistência mecânica. Justifique sua escolha com uma situação concreta.
2. Observe ensaios de materiais
22 min
O laboratório permite selecionar material, liga, tratamento e método de ensaio. Use apenas rotas disponíveis na sessão e indicadas pelo professor. Se a tela mostrar um número, copie também a unidade; se mostrar somente imagem ou vídeo, descreva a evidência visível.
Famílias de materiais
Uma mesma família de material pode se comportar de forma diferente quando mudam a liga ou o tratamento.
Equipamento de ensaio de impacto
Cada ensaio responde a uma pergunta diferente. Não use um ensaio de dureza para afirmar tudo sobre impacto ou tração.
Abra o Materials e reúna evidências
Abra o laboratório Materials a partir desta atividade.
Realize um ensaio de dureza pela rota Aço → 14301 → Como fornecido → Medição de dureza → Vickers 9,81 N.
Se o professor solicitar, realize um ensaio de impacto pela rota Aço → C45 → Endurecido → Ensaio de impacto em corpo de prova entalhado.
Se o professor solicitar, realize um ensaio de tração pela rota disponível Alumínio → AW6060 → Envelhecido T2 → Ensaio de tração.
Para cada ensaio, anote o material, a liga, o tratamento, o método e a evidência observada.
Não misture as propriedades: um ensaio de dureza sustenta uma conclusão sobre dureza, não sobre tenacidade.
Evidências das propriedades dos materiais
Preencha pelo menos três linhas, uma por ensaio. Em 'Confiança e justificativa', escreva Alta, Média ou Baixa e explique o motivo, por exemplo: 'Alta: o resultado estava legível' ou 'Média: a escala do vídeo não aparecia inteira'.
| Ensaio | Rota resumida | Propriedade avaliada | Evidência observada | Número e unidade, se houver | Confiança e justificativa |
|---|---|---|---|---|---|
Qual afirmação usa melhor os ensaios do laboratório?
3. Decida com critérios
15 min
Evidência de um ensaio de dureza
Em alguns ensaios, você verá vídeo, imagens do resultado ou uma leitura. Sua conclusão deve informar qual tipo de evidência foi usado.
Escolha duas propriedades da tabela que podem entrar em conflito. Por exemplo, um material pode ser duro, mas não se comportar bem sob impacto. Explique o possível conflito usando evidências de suas linhas.
Para a peça da oficina, qual material ou rota de ensaio parece mais convincente como recomendação preliminar? Indique qual evidência ainda falta para transformar essa recomendação em uma decisão firme.
4. Recomendação final
10 min
Escreva uma recomendação preliminar para o responsável pela oficina. Inclua:
1. O material ou a combinação recomendada.
2. Duas evidências do laboratório.
3. Uma propriedade bem atendida pela recomendação.
4. Uma propriedade ou um ensaio que ainda precisa ser verificado antes da decisão final.