O método de ensaio Charpy é utilizado para medir a resistência ao impacto de determinado material, utilizando-se um corpo de prova específico. Para tanto, é utilizado um martelo pendular, que, ao ser solto de determinada altura, choca-se contra o corpo de prova, que possui um entalhe. Considerando que, em um ensaio de Charpy, o peso do martelo seja de 70 N e que as alturas inicial e final do martelo em relação ao solo sejam, respectivamente, iguais a 1,5 m e 0,8 m, assinale a opção que corresponde à energia desprendida na ruptura do corpo de prova nesse situação.
- A)161 N∙m
Errada, porque 161 N·m nao corresponde a diferenca de energia entre as alturas informadas.
- B)49 N∙m
Certa, pois a energia e 70 x (1,5 - 0,8) = 49 N·m.
- C)56 N∙m
Errada, pois 56 N·m nao resulta do calculo da perda de altura do martelo.
- D)70 N∙m
Errada, porque 70 N·m seria considerar apenas uma altura de 1 m, o que nao foi dado.
- E)105 N∙m
Errada, pois 105 N·m usaria a altura inicial de forma indevida e ignoraria a altura final.
Gabarito: B
No ensaio Charpy, a ideia central e bem simples: o martelo pendular perde energia potencial gravitacional ao descer, e parte dessa energia vai para a ruptura do corpo de prova. Em linguagem de prova, a energia absorvida pelo material e a diferenca entre a energia do martelo antes e depois do impacto. Se o peso do martelo e 70 N, basta multiplicar pela variacao de altura, porque trabalho de uma forca constante e forca vezes deslocamento vertical. Aqui, o martelo sai de 1,5 m e termina em 0,8 m. Logo, a altura efetivamente perdida e 1,5 - 0,8 = 0,7 m. Entao, a energia desprendida na ruptura e 70 x 0,7 = 49 N·m, que e o mesmo que 49 J. Em prova, N·m e J sao equivalentes, entao nao se assuste com a unidade. Esse tipo de questao cobra mais fisica basica do que decoreba de ensaio. O ponto-chave e lembrar que nao se usa a altura inicial sozinha, nem o peso multiplicado por qualquer altura aleatoria: o que vale e a diferenca entre as alturas inicial e final do martelo. O gabarito B esta correto exatamente por isso. Em resumo: Charpy mede a energia absorvida na ruptura por impacto, e aqui essa energia e a queda de energia potencial do martelo, igual a 49 N·m.