A resistência à tração e à rutura são dois parâmetros importantes. Os fabricantes consideram estes dois parâmetros quando escolhem qualquer material. Infelizmente, a maioria dos leigos considera estes parâmetros iguais. Lembre-se de que existem várias diferenças entre eles. Estas decisões suscitam o debate sobre a resistência à tração e a resistência à rutura.
Estes dois parâmetros são úteis para avaliar a capacidade de qualquer material. É possível ver a resistência à tração ou à rutura de qualquer objeto escrita em qualquer material. Isso significa que nunca se deve colocar tensão ou carga acima desse limite. Neste artigo, falarei em pormenor sobre a resistência à tração e à rutura. Então, vamos lá começar!
O que é a resistência à tração?
O objetivo deste artigo não é comparar estes dois parâmetros frente a frente. Em vez disso, trata-se de compreender as suas diferenças. Por isso, vamos primeiro entrar nos pormenores da resistência à tração.
É a quantidade máxima de tração que um material pode suportar. Para além desse limite específico, o material deforma-se permanentemente. Portanto, não voltará à sua forma ou posição anterior. Lembre-se, o material não se parte nesta fase. Cientificamente, é a força (tensão) aplicada a uma área unitária.
A resistência à tração de alguns materiais populares é a seguinte
- Borracha: 10-20 MPa
- Aço: 400-1.500 MPa
- Alumínio: 90-570 MPa
Vamos discutir a resistência à tração nas palavras mais simples. Suponha que tem uma tira de borracha. Agora, puxa-a e continua a puxar com alguma força. Mas quando pára de puxar, a borracha volta à sua posição. No entanto, se continuar a puxar, chegará a um ponto em que a tira de borracha começará a deformar-se.
Ao sair, não voltará à sua posição inicial. No entanto, a tira de borracha estará numa posição aceitável e não estará rachada ou partida. Esta força, nessa fase, será a resistência à tração dessa tira de borracha. Com a resistência à tração, o material não se parte, apenas se deforma. Perde a sua capacidade ou aptidão para regressar à sua posição.
Eis a fórmula para determinar a resistência à tração:
A fórmula para calcular a resistência à tração é
Resistência à tração = Força máxima (F) / Área da secção transversal (A)
A unidade de resistência à tração é o Pascal. Tem dois tipos: resistência à tração final e resistência ao escoamento. Na UTS, o material apresenta uma deformação significativa. Por outro lado, a tensão de cedência é quando o material começa a apresentar uma pequena deformação. A tensão de cedência é sempre inferior à tensão de rutura.
O que é a resistência à rutura?
Compreendeu o significado de tensão de rotura? Vejamos a resistência à rutura:
É a força ou tensão máxima que um material pode suportar. Após esta força, rompe-se ou falha. Geralmente, as pessoas confundem a rotura com a deformação. Após a resistência à rutura, qualquer força aplicada fará com que o material falhe. Após esta força, o material não estará em condições de ser utilizado.
A resistência à rutura de alguns materiais é a seguinte:
- Vidro: 35-70 MPa
- Nylon: 90-150 MPa
- Alumínio: 90-310 MPa
Vamos discutir a resistência à rutura em palavras fáceis de entender com a tira de borracha anterior. Quando se aplica força a uma tira de borracha, esta começa a deformar-se. A fase em que começa a deformar-se permanentemente é designada por resistência à tração. Mas quando se continua a fazer força, avança-se para o ponto de rutura.
Chega-se a um ponto em que as tiras de borracha não suportam mais força ou resistência. Esta é a força máxima que uma tira de borracha pode suportar ou suportar. É a chamada resistência à rutura. Qualquer ligeiro aumento de força resultará na rutura ou falha desse material. Por outras palavras, este é o limite máximo de força que um material pode suportar.
Qual é a diferença entre resistência à tração e resistência à rutura?
Na secção anterior, expliquei separadamente a resistência à tração e à rutura. Espero que agora tenha uma ideia melhor destes parâmetros. Chegou o momento de identificar as diferenças entre estas forças de tração e de travagem.
1- Comportamento dos materiais
Estes dois parâmetros ajudam-nos a compreender o comportamento e a capacidade do material. Por exemplo, na resistência à tração, o material será permanentemente deformado. Não voltará à sua forma original. Por isso, não exceda a resistência à tração para manter o material elástico.
Por outro lado, a resistência à rutura indica a capacidade total de resistência à tensão do material. Suponhamos que um material tem uma resistência à rutura de 20 MPa. Isto significa que, se esse material enfrentar uma tensão de 21 MPa, não se partirá nem falhará. Desta forma, estes parâmetros dão-nos informações diferentes sobre o material.
2- Fase do fracasso
A resistência à tração não indica a fase de rutura. Por exemplo, o material deformar-se-á se atingir o limite de resistência à tração. Mas continuará a ser possível utilizá-lo de diferentes formas. Lembre-se de que a resistência à tração indica a tensão a que o material começa a deformar-se. É possível manter o material se este se deformar ligeiramente.
O material terá alguma elasticidade antes de atingir a resistência à tração máxima. Por outro lado, a resistência à rotura indica a rotura total do material. Suponhamos que temos um material e aplicamos-lhe uma tensão acima da sua resistência à rutura. Isso resultará em fissuras e o material falhará ou partir-se-á. Não será possível voltar a utilizá-lo.
3- Flexibilidade e alcance
Como referi anteriormente, a resistência à tração tem dois tipos. Estes incluem a resistência ao escoamento e a resistência à tração final. A tensão de cedência indica a tensão em que o material começa a deformar-se. No entanto, pode ainda ser utilizado e conter alguma elasticidade.
Após o limite de elasticidade, se continuar a aplicar força, atinge-se a fase ITS. Este é o ponto em que o material está próximo da rotura. O material pode ser utilizado entre estas duas frases. No entanto, a resistência ao travão não tem esta gama ou tipos. Se a força de travagem for ultrapassada, o material irá falhar.
4- Aplicações
Tanto a resistência à tração como a resistência à rutura são importantes para os fabricantes. Ajudam-nos a conhecer a capacidade real e o valor do objeto. Permitem-lhes selecionar cuidadosamente o material para o seu projeto. Por exemplo, os fabricantes decidem sobre os materiais com base na resistência à tração quando fazem vigas ou colunas.
Os fabricantes certificam-se de que colocam cargas que o material é capaz de suportar. Da mesma forma, a resistência à rutura ajuda os fabricantes a conhecer o último limite de tensão que o material pode suportar. Já alguma vez leu etiquetas com alertas de falha em diferentes produtos? Os fabricantes acrescentam esses alertas ou limites verificando a resistência à rutura do material.
Já reparou no limite de peso na cabina do elevador? Este limite baseia-se na resistência à rutura do material para efetuar essa elevação. Se for colocado mais peso no elevador, isso resultará numa falha do limite. Lembre-se de que estas resistências são calculadas e testadas em laboratórios com máquinas de ensaio de tração.
A resistência à fratura é o mesmo que a resistência à tração?
A resposta é NÃO! Ambos são parâmetros ou termos diferentes.
A resistência à fratura é outro nome para resistência à rutura. Indica o ponto de tensão onde o material se parte ou falha. Por outro lado, a resistência à tração é a força máxima que um material pode suportar antes de se deformar permanentemente.
Após a resistência à tração, o material não regressa à sua posição original. Isto significa que perde a sua elasticidade. No entanto, ainda pode ser utilizado com muito pouca elasticidade. No entanto, a resistência à rutura ou à fratura é diferente. Neste ponto de tensão, o material entra em colapso e falha. Isto significa que não será possível utilizá-lo de todo.
perguntas frequentes
A resistência à tração é o mesmo que resistência à rutura?
Não, a resistência à tração indica o nível de tensão em que o material se deforma permanentemente. No entanto, a resistência à rutura indica o último limite de tensão. Após este limite, o material falha e não consegue suportar mais força ou tensão.
O que se entende por resistência à rutura e qual a diferença entre esta e a resistência à fratura?
É o ponto de tensão após o qual o material se parte ou falha. Por outras palavras, é o último limite de tensão. A resistência à fratura é outro nome utilizado para a resistência à rutura.
Qual é a diferença entre tensão e resistência à tração?
Tensão e resistência à tração são termos completamente diferentes. A tensão indica qualquer força ou compressão aplicada a um objeto. No entanto, resistência à tração significa a força ou tensão que o material pode suportar antes de se deformar permanentemente.
O material perde toda a sua elasticidade quando é esticado até à sua resistência à tração?
O material perde a maior parte da sua elasticidade e deforma-se permanentemente. No entanto, ainda é possível puxar ou esticar o material até à sua resistência à tração máxima. Após a UTS, o material rompe-se e falha.
Conclusão
Como já foi referido, a resistência à tração e a resistência à rutura são dois parâmetros diferentes. No entanto, muitas pessoas confundem-nos e consideram-nos iguais. No entanto, isso não é verdade. Neste artigo, discuti as suas diferenças e estabeleci que ambos são diferentes. Por exemplo, a resistência à tração é a força aplicada por unidade de área.
Cada material tem um valor específico de resistência à tração. Acima desse valor, deforma-se permanentemente. Por outro lado, a resistência à rutura é a tensão máxima que um material pode suportar. Tal como a resistência à tração, cada material tem um valor diferente de resistência à rutura. Acima desse valor, não só se deforma como também não pode ser utilizado novamente. Por outras palavras, deteriora-se e deixa de funcionar. Por último, ambos os parâmetros têm diferentes aplicações em diferentes domínios.