Questão de Engenharia Mecânica — Mecânica dos Sólidos — FGV 2021

Resiliência: energia elástica recuperável

Gabarito: letra C. A capacidade de um material absorver energia quando deformado elasticamente e, com a remoção da carga, recuperar essa energia é a resiliência — propriedade medida pela área sob a curva tensão-deformação até o limite de elasticidade. As demais alternativas descrevem propriedades distintas: tenacidade (energia até a fratura), ductilidade (deformação plástica), relaxação (queda de tensão sob deformação constante) e encruamento (aumento de resistência por deformação plástica).

A resiliência é uma propriedade mecânica que mede a capacidade de um material armazenar energia no regime elástico e devolvê-la integralmente ao cessar o carregamento. O módulo de resiliência ($U_r$) é dado por $U_r = \frac{\sigma_e^2}{2E}$, onde $\sigma_e$ é o limite de elasticidade e $E$ o módulo de elasticidade. Quanto maior o limite elástico e menor o módulo de elasticidade, maior a energia recuperável por unidade de volume.

A confusão clássica é com a tenacidade: enquanto a resiliência considera apenas a região elástica (até o limite de proporcionalidade), a tenacidade mede a energia total absorvida até a fratura, incluindo a deformação plástica. Materiais resilientes são bons para molas; materiais tenazes resistem a impactos.

A banca explora exatamente essa fronteira: o enunciado destaca "deformado elasticamente" e "recuperar essa energia" — palavras-chave que apontam para a resiliência, não para a tenacidade.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A tenacidade é a capacidade de absorver energia até a fratura, incluindo deformação plástica. O enunciado fala em deformação elástica e recuperação — conceito oposto ao da tenacidade, que envolve deformação permanente.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A ductilidade é a capacidade de deformar plasticamente antes de fraturar (medida por alongamento ou estricção). Não envolve recuperação de energia — pelo contrário, a deformação plástica é permanente.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A resiliência é exatamente a propriedade descrita: absorver energia no regime elástico e devolvê-la ao remover a carga. É a área sob a curva tensão-deformação até o limite de elasticidade.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A relaxação é a diminuição da tensão ao longo do tempo sob deformação constante (fenômeno viscoelástico). Não se relaciona com absorção e recuperação de energia elástica.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O encruamento é o aumento de resistência e dureza resultante da deformação plástica a frio. É um fenômeno de endurecimento, não de armazenamento de energia elástica.

Gabarito: letra C.