Por que em geral se utiliza a tensão de escoamento e não tensão máxima no desenvolvimento de um produto. Justifique a sua resposta.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Estamos falando sobre tensão de escoamento e tensão máxima, que são conceitos da mecânica dos materiais. Precisamos explicar por que, geralmente, utiliza-se a tensão de escoamento em vez da tensão máxima no desenvolvimento de um produto. Para isso, vamos precisar entender o que cada uma dessas tensões representa e como elas influenciam o comportamento do material.
Passo 2
Vamos começar definindo tensão de escoamento. A tensão de escoamento, representada por
, é a tensão necessária para iniciar a deformação plástica de um material. Isso significa que, até esse ponto, o material se comporta de forma elástica, retornando à sua forma original após a remoção da carga.
Passo 3
Agora, vamos definir a tensão máxima, também conhecida como tensão de ruptura ou limite de resistência, representada por
. É a tensão máxima que um material pode suportar antes de falhar ou quebrar.
Passo 4
No desenvolvimento de um produto, é crucial garantir que o material utilizado não sofra deformações permanentes durante o uso normal. Por isso, utiliza-se a tensão de escoamento como parâmetro principal, pois ela indica o limite até onde o material pode ser submetido sem perder sua integridade estrutural.
Passo 5
Se utilizássemos a tensão máxima, estaríamos considerando um ponto onde o material já está a caminho da falha, o que não é seguro para aplicações práticas. A tensão máxima pode variar significativamente entre diferentes lotes do mesmo material e não proporciona uma margem de segurança adequada.
Passo 6
Além disso, a utilização da tensão de escoamento permite aplicar o fator de segurança, que é uma prática comum na engenharia para garantir que o produto final seja confiável e seguro ao longo de sua vida útil.
Passo 7
Resumindo, ao utilizar a tensão de escoamento, garantimos que o produto possa suportar as cargas previstas sem deformações plásticas, proporcionando segurança e durabilidade.
Resposta
Em geral, utiliza-se a tensão de escoamento em vez da tensão máxima no desenvolvimento de um produto porque a tensão de escoamento indica o limite até onde o material pode ser submetido sem deformação permanente, garantindo segurança e integridade estrutural, enquanto a tensão máxima está próxima da falha do material e não oferece margem de segurança adequada.