Sabe-se que uma força é uma ação capaz de alterar o estado de repouso ou movimento de um determinado corpo. Em contrapartida, a tensão é a resposta deste mesmo corpo à força e, tratando-se de mecânica, pode ser dada pela razão da quantidade de força atuante e unidade de área que esta força recebe De acordo com Milanese (2008), as tensões podem ser classificadas em tensões de tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção, sendo associadas a algumas propriedades mecânicas dos materiais, descritas a seguir.Tração: esforço aplicado a um corpo em uma direção perpendicular à superfície de corte (sentido dirigido para o exterior), que pode acarretar no alongamento do corpo no sentido da força. Compressão: esforço transversal aplicado a um corpo em um sentido dirigido para o interior deste, podendo provocar o seu encurtamento. Cisalhamento: esforço aplicado a um corpo em direções semelhantes às das forças atuantes, porém com sentidos opostos, deformando-o conforme uma inclinação. Flexão: esforço aplicado a um corpo em que a deformação ocorre perpendicularmente ao eixo e paralelamente à força atuante, fazendo com que o mesmo seja dobrado. Torção: esforço aplicado a um corpo, a fim de torcê-lo, sendo que ocorrerá uma rotação angular sobre o eixo geométrico do corpo e axial ao apoio ou inércia.
Compreender a atuação dessas tensões em um dado material auxilia na determinação de uma série de propriedades mecânicas do mesmo, sendo que essas geralmente dizem respeito à resistência em relação às tensões. Entre as propriedades mecânicas associadas aos materiais, recebem destaque as seguintes (ASHBY, 2012; CALLISTER JUNIOR, 2008; SMITH; HASHEMI, 2012). Resistência
mecânica: diz respeito à estabilidade de um material contra deformações e desintegração física, sendo que, quanto maior for a facilidade de um movimento, menos resistente é o material. A resistência depende da classe do material e do modo de carregamento atuante. Resistência à tração: máxima tensão que um material pode suportar ao ser esticado/puxado antes de falhar ou quebrar. É uma propriedade que deve ser bastante elevada, em se tratando de cabos de aço. Resistência à compressão: máxima tensão que um material pode suportar ao ser comprimido antes de falhar ou quebrar. É uma propriedade bastante importante em estruturas de cimento. Resistência ao cisalhamento: máxima tensão que um material pode suportar ao sofrer cisalhamento antes de uma ruptura. É um conceito bastante aplicável na mecânica dos solos, sendo determinante em projetos de estabilidade de aterros e de cortes. Resistência à flexão: máxima tensão que um material pode suportar ao ser dobrado, sem obter grandes deformidades. É uma
propriedade bastante importante no dimensionamento de vigas metálicas, uma vez que estas tratam de corpos alongados em uma direção e sujeitos a esforços de flexão. Resistência ao desgaste: capacidade de um material suportar os efeitos provocados pelo deslizamento de duas superfícies (uma contra a outra). É uma variável bastante importante quando se trata de polias, engrenagens, etc., uma vez que um valor pequeno para essa pode implicar pouca durabilidade de um dado material.Resistência à fadiga: capacidade de um material suportar carrega mentos cíclicos inferiores ao limite de escoamento presente em todos materiais. Fluência: capacidade de um material deformar-se lentamente quando há tensões menores que o limite de escoamento. No caso dos metais, são necessárias temperaturas elevadas para que seja possível a ocorrência da fluência, diferentemente de alguns polímeros que são bem-sensíveis a esta propriedade. Tenacidade: capacidade que um material apresenta de absorver energia antes de se fraturar.
Dentre os materiais, os cerâmicos são exemplos com baixa tenacidade, uma vez que eles são bastante quebradiços, apresentando alta friabilidade (propriedade oposta à ductilidade). Maleabilidade: propriedade em que os materiais são facilmente transformados em lâminas, sendo o ouro, a prata e o cobre exemplos de materiais maleáveis. Ductilidade: propriedade em que os materiais, sob a ação de uma força, podem estirar-se sem se romper, podendo transformar-se em um fio. O ouro, o cobre e o alumínio São exemplos de materiais bastante dúcteis. Dureza: propriedade que permite um material resistir à deformação plástica. Pode ser medida pela escala de Mohs, usada principalmente na minerologia, em que o diamante é o mineral mais duro, e o talco, o menos, permitindo que o diamante consiga riscar todos os outros minerais. Friabilidade: propriedade referente ao fato de determinados materiais se fraturarem com facilidade, reduzindo-se a fragmentos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MILANESE, F. H. Resistência dos materiais I: curso de eletromecânica. Araranguá: Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina, 2008. 60 p. (Notas de aula). Dis ponível em: Acesso em: 30 nov. 2018.
ASHBY, M. F. Seleção de materiais no projeto mecânico. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. 673 p.
CALLISTER JUNIOR, W. D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. 705 p.
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. Porto Alegre: AMGH; Bookman, 2012. 734 p.
