Introdução
A experimentação é uma parte essencial da engenharia mecânica. Ela permite aos engenheiros coletar dados e informações sobre o comportamento de materiais e sistemas mecânicos.
Objetivos
Os objetivos desta aula são:
- Apresentar os fundamentos da experimentação em mecânica
- Discutir os diferentes tipos de experimentos mecânicos
- Apresentar alguns exemplos de experimentos mecânicos
Requisitos
Para participar desta aula, os alunos devem:
- Ter um conhecimento básico de mecânica
- Ter acesso a um laboratório de engenharia mecânica
Conteúdo
A aula será dividida em duas partes:
- Parte 1: Fundamentos da experimentação em mecânica
- Parte 2: Exemplos de experimentos mecânicos
Parte 1: Fundamentos da experimentação em mecânica
Nesta parte da aula, serão abordados os seguintes tópicos:
- Planejamento de experimentos: Como definir os objetivos do experimento, selecionar os métodos e equipamentos adequados, e coletar dados de forma precisa.
- Análise de dados: Como representar os dados graficamente, calcular os parâmetros de interesse, e interpretar os resultados.
- Reprodução de experimentos: Como garantir que os resultados de um experimento sejam confiáveis.
Parte 2: Exemplos de experimentos mecânicos
Nesta parte da aula, serão apresentados alguns exemplos de experimentos mecânicos, incluindo:
- Ensaio de tração: Um experimento para determinar as propriedades mecânicas de um material, como a tensão de escoamento e a tensão de ruptura.
- Ensaio de torção: Um experimento para determinar as propriedades mecânicas de um material, como o limite de escoamento à torção e o limite de ruptura à torção.
- Ensaio de impacto: Um experimento para determinar a resistência de um material a uma carga repentina.
- Ensaio de fadiga: Um experimento para determinar a resistência de um material a cargas repetitivas.
Avaliação
A avaliação da aula será baseada na participação dos alunos nas discussões e na apresentação de um relatório sobre um experimento mecânico realizado.
Exemplos de experimentos mecânicos
Aqui estão alguns exemplos de experimentos mecânicos que podem ser realizados em um laboratório de engenharia mecânica:
- Ensaio de tração: Um experimento para determinar as propriedades mecânicas de um material, como a tensão de escoamento e a tensão de ruptura.
Este experimento é realizado aplicando uma força de tração a uma barra de material. A tensão na barra é calculada dividindo a força pela área da seção transversal da barra. A deformação da barra é medida usando um extensômetro.
- Ensaio de torção: Um experimento para determinar as propriedades mecânicas de um material, como o limite de escoamento à torção e o limite de ruptura à torção.
Este experimento é realizado aplicando um torque a um eixo de material. A tensão de cisalhamento no eixo é calculada dividindo o torque pelo momento de inércia da seção transversal do eixo. A deformação do eixo é medida usando um medidor de ângulo.
- Ensaio de impacto: Um experimento para determinar a resistência de um material a uma carga repentina.
Este experimento é realizado aplicando uma carga repentina a uma amostra de material. A energia absorvida pela amostra é medida usando um dispositivo de impacto.
- Ensaio de fadiga: Um experimento para determinar a resistência de um material a cargas repetitivas.
Este experimento é realizado aplicando uma carga repetitiva a uma amostra de material. A vida útil da amostra é medida até que ela falhe.
Conclusão
A experimentação é uma ferramenta essencial para a engenharia mecânica. Ela permite aos engenheiros coletar dados e informações sobre o comportamento de materiais e sistemas mecânicos.
Aprendendo como realizar experimentos, os engenheiros mecânicos podem desenvolver uma compreensão mais profunda dos materiais e sistemas com os quais trabalham.