Engenharia de Materiais: Os materiais apresentam algumas propriedades interligadas, como, por exemplo: um corpo muito rígido é também muito frágil. Diante desta premissa, analise as seguintes afirmativas: I – Um material muito resiliente tem alto módulo de elasticidade. II – Um material dúctil possui alta tenacidade. III – Um material frágil possui alto módulo de elasticidade. Dentre as alternativas a seguir, assinale a que apresenta as afirmativas corretas:

Vamos avaliar cada afirmativa usando definições clássicas de propriedades mecânicas.

Conceitos-chave

• Módulo de elasticidade (E): mede a rigidez do material (quanto ele “deforma pouco” no regime elástico).
• Resiliência: capacidade de absorver energia no regime elástico e devolvê-la ao descarregar; é a energia por volume até o escoamento. Para material linear elástico, o módulo de resiliência é $U_r = \frac{\sigma_y^2}{2E}$.
• Ductilidade: capacidade de sofrer deformação plástica significativa antes de romper.
• Tenacidade: capacidade de absorver energia até a fratura (envolve região elástica + plástica; associada à área total sob a curva tensão–deformação até a ruptura).
• Fragilidade: rompe com pouca ou nenhuma deformação plástica; não é sinônimo direto de “alto E”.

I – “Um material muito resiliente tem alto módulo de elasticidade.”

Pelo modelo $U_r = \frac{\sigma_y^2}{2E}$, para uma dada tensão de escoamento $\sigma_y$, aumentar $E$ diminui a resiliência. Logo, resiliência alta não implica E alto (pode ocorrer o contrário). ➡️ Falsa.

II – “Um material dúctil possui alta tenacidade.”

Em geral, materiais dúcteis conseguem grande deformação plástica antes de romper, aumentando a área sob a curva até a fratura, isto é, a tenacidade tende a ser alta (comparado a materiais frágeis). ➡️ Verdadeira (relação típica ensinada).

III – “Um material frágil possui alto módulo de elasticidade.”

Fragilidade está ligada à baixa deformação plástica antes da fratura. Já o módulo de elasticidade mede rigidez. Existem materiais frágeis com E alto (cerâmicas), mas também há materiais frágeis com E baixo/moderado (alguns polímeros/vidros poliméricos em certas condições). Portanto, não é uma regra geral que material frágil tenha alto E. ➡️ Falsa.

Conclusão: somente a II está correta.

Alternativa correta: (A).