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Universidade de Sorocaba
Engenharia Química
Ciência e tecnologia dos materiais
ENSAIO DE IMPACTO CHARPY
Alison Marconato Marum (RA:00097322); Beatriz Mendes (RA:00083777); Gabriel
Prestes (RA:00095311)
1. Introdução
O teste Charpy é um dos
métodos para determinar a resistência
e sensibilidade dos materiais quando
submetido a uma certa carga de
impacto. O objetivo principal é medir a
quantidade de energia absorvida pelo
material durante a fratura. São
essenciais para garantir a segurança,
confiabilidade e qualidade dos mais
diversos materiais. É muito utilizado no
setor automobilístico, de aeronaves e
em peças específicas utilizadas nas
indústrias.
A principal vantagem do teste
Charpy é a simplicidade e o baixo custo
e o tamanho reduzido do corpo de
prova. Além disso, o corpo de prova é
adequado para medir as diferenças de
comportamento para materiais de baixa
resistência ao impacto como os aços
estruturais. Também é,
frequentemente, usado para fins de
controle de qualidade e de aprovação
de materiais.
2. Objetivo
Analisar a resistência dos
materiais testados e determinar a
energia que o material aguenta.
3. Detalhes do Experimento
O ensaio é realizado por um
pêndulo de impacto. O corpo de prova
é fixado em um suporte, na base da
máquina. O martelo do pêndulo com
uma borda de aço endurecido é
liberado de uma altura pré-definida,
causando ou não a ruptura do corpo
em teste. A altura de elevação do
martelo após o impacto, em
comparação com a anterior, dá a
medida da energia absorvida pelo
corpo de prova.
Para este experimento
utilizamos as seguintes formulas:
Cosseno
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cos θ =
cateto adjacente
hipotenusa
Energia potencial gravitacional
U = m. g. h (2)
Onde: m= massa, g= gravidade e h=
altura.
Lei da conservação da energia
mecânica
E = Eo (3)
Para a realização deste
experimento foram utilizados os
seguintes materiais:
Pêndulo de charpy:
10 corpos de prova de madeira
MDF com dimensões de 7 cm x
2 cm x 2 cm;
10 palitos de churrasco com
dimensões de 7 cm x 0,3 cm x
0,3 cm.
Foram realizados os seguintes
métodos:
Posicionar opêndulo em
diversas alturas;
Anotar o ângulo fornecido pelo
programa;
E soltar o pêndulo para ele se
colidir com o material;
Analisar se houve ruptura total
ou não.
Repetimos este método soltando
o pêndulo de diversas alturas até o
material quebrar.
4. Resultados e discussão
Após os testes realizados nas madeiras MDF foram obtidos os seguintes
resultados.
ÂNGULO ALTURA (m)
ENERGIA
ABSORVIDA (J)
ANALISE DE
RUPTURA
5° 0,001 0,049 Não houve
10° 0,005 0,245 Não houve
15° 0,010 0,490 Não houve
20° 0,020 0,980 Não houve
25° 0,030 1,470 Não houve
30° 0,040 1,960 Não houve
35° 0,054 2,646 Não houve
40° 0,070 3,430 Não houve
45° 0,090 4,41 Não houve
50° 0,107 5,24 Houve
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o pêndulo para analisar, e com isso descobrimos a energia absorvida pela madeira
MDF e o palito de churrasco.
5. Conclusões
Com estas análises podemos
concluir que a madeira MDF não é tão
resistente, pois ela quebra com uma
energia de apenas 5,24 J, ou seja, se
fizermos uma mesa de madeira MDF
com espessura de 2 cm e cair um vaso
sobre ela de 1 kg e cair de uma altura
de 1 metro, essa mesa irá se quebrar
ao meio. E o palito de churrasco, em
todos os testes feitos ele se quebrou,
apenas ao apoiarmos o pêndulo sobre
o palito de churrasco ele quebrou, ou
seja, um matéria muito frágil.
6. Referências
https://www.cimm.com.br/portal/noticia/
exibir_noticia/7379-ensaio-charpy-
mede-a-resistencia-dos-materiais
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