MAPA Mecânica e Resistência dos Materiais 52_2026
R$60,00
O MAPA Mecânica e Resistência dos Materiais Unicesumar é uma atividade acadêmica prática voltada aos cursos de Engenharia. A proposta tem como objetivo aplicar os conteúdos estudados na disciplina em uma situação-problema relacionada à análise de segurança de um cabo de elevador.
Nessa atividade, o estudante deve considerar um elevador que transporta até 8 pessoas, com massa média de 75 kg por pessoa, além de uma cabine com massa de 600 kg. O sistema utiliza um único cabo de aço carbono, com área de seção transversal de 200 mm². A partir desses dados, o aluno precisa calcular a força total suportada pelo cabo, a tensão normal atuante e verificar se o material opera dentro do limite de escoamento informado no enunciado.
Além da parte de cálculos, o MAPA Mecânica e Resistência dos Materiais também envolve a análise de ensaio de tração realizado em laboratório virtual. O estudante deve interpretar gráficos de tensão versus deformação, comparar o comportamento do aço carbono com a liga de titânio e identificar características como limite de escoamento, ductilidade, resistência mecânica e capacidade de deformação antes da ruptura.
A atividade exige que o aluno relacione teoria e prática, utilizando conceitos como força, tensão, deformação, escoamento, ruptura e resistência dos materiais. Ao final, é necessário apresentar uma recomendação técnica sobre qual material seria mais adequado para aplicação no sistema de cabos do elevador, considerando segurança, desempenho mecânico e comportamento dos materiais analisados.
O MAPA Mecânica e Resistência dos Materiais Unicesumar é, portanto, uma atividade que une cálculo, interpretação gráfica e tomada de decisão técnica, aproximando o estudante de situações reais da atuação profissional na Engenharia.
Questão 1
Olá, estudante!
Chegou o momento de realizarmos a nossa atividade MAPA. Essa atividade proporciona a você uma aplicação prática sobre o conteúdo estudado na disciplina!
Para realização dessa atividade, você deve utilizar o laboratório virtual disponível no ambiente do aluno. Nele, você realizará um ENSAIO DE TRAÇÃO, que é extremamente essencial para essa atividade. Por isso, muita atenção na hora de coletar os dados. Assista aos vídeos explicativos de como realizar o experimento no laboratório virtual e sobre a explicação da atividade MAPA; eles auxiliarão você na resolução dessa atividade prática.
Lembre-se: adicione na sua resposta todos os dados e gráficos que você obtiver com o experimento no laboratório virtual. Esses dados também fazem parte da avaliação dessa atividade!
Então vamos lá!?
Você foi contratado como engenheiro por uma empresa responsável pela manutenção de elevadores em edifícios comerciais. Durante uma inspeção de rotina, foi solicitado que você avaliasse a segurança do sistema de cabos de um elevador que apresenta sinais de desgaste após anos de uso.
O elevador opera transportando até 8 pessoas, considerando uma massa média de 75 kg por pessoa, além da cabine com massa de 600 kg. O sistema utiliza um único cabo de aço carbono, com área da seção transversal de 200 mm².
Seu papel é verificar se o cabo atual ainda opera em condições seguras e propor uma análise complementar com base em ensaios laboratoriais.
Responda de forma dissertativa às questões a seguir, tentando relacionar os diversos dados e informações disponibilizados na questão, bem como o conhecimento adquirido em nossas aulas e no livro da disciplina.
PARTE 1 – Análise Mecânica
Considerando a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s²:
a) Determine a força total suportada pelo cabo quando o elevador está com carga máxima.
b) Calcule a tensão normal atuante no cabo.
c) Sabendo que o limite de escoamento do aço carbono é de 250 MPa, verifique se o cabo está operando em regime seguro (considere apenas comparação direta, sem coeficiente de segurança).
Após a análise inicial, a equipe de manutenção identificou sinais de desgaste no cabo de aço do elevador, como deformações permanentes e indícios de fadiga. Por esse motivo, foi recomendada sua substituição preventiva, visando garantir a segurança dos usuários. Nesse contexto, surgiu a necessidade de avaliar se o aço carbono ainda é a melhor opção ou se a liga de titânio, apesar do maior custo, poderia oferecer melhor desempenho mecânico.
Como engenheiro responsável, você deverá realizar ensaios no laboratório virtual (MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – Ensaio de Tração), comparar o comportamento dos materiais e, com base nos resultados, tomar uma decisão técnica sobre qual material é mais adequado para a aplicação. O ensaio com a liga de aço de carbono gerou o seguinte gráfico.
Figura 1 – Gráfico de tensão vs. deformação da liga de aço de carbono
Fonte: o autor.
A partir do gráfico gerado para a liga de aço de carbono e do gráfico que você gerou para o corpo de prova de liga de titânio, identifique:
a) O limite de escoamento (aproximado) para cada material. Além disso, identifique o comportamento dos materiais após o escoamento, verificando se os materiais analisados são dúcteis ou frágeis.
b) Comparando os materiais, determine qual material apresenta maior resistência mecânica e maior capacidade de deformação antes da ruptura.
c) Com base nas respostas, qual material você, como engenheiro, recomendaria para aplicação no elevador?
