Sobre a estrutura de defeitos em materiais, responda:
c) Com base nos contornos de grão de baixo e alto ângulo, qual apresenta maior energia de superfície? Justifique.

Passo 1

Vamos resolver a questão sobre defeitos em materiais, especificamente comparando os contornos de grão de baixo e alto ângulo. Para isso, vamos precisar entender o que são contornos de grão, a diferença entre baixo e alto ângulo e como isso afeta a energia de superfície desses contornos.

Passo 2

Primeiro, é importante entender o que são contornos de grão. Em um material cristalino, os contornos de grão são as fronteiras entre diferentes cristais ou “grãos” que têm orientações cristalográficas diferentes. A forma como esses grãos estão alinhados influencia várias propriedades do material, incluindo sua energia de superfície.

Passo 3

Agora, vamos diferenciar contornos de grão de baixo e alto ângulo. A classificação se dá com base no ângulo de aproximação entre os planos cristalográficos dos diferentes grãos. Se esse ângulo for pequeno, chamamos o contorno de grão de baixo ângulo; se for grande, de alto ângulo.

Passo 4

A energia de superfície está relacionada à desordem e à irregularidade na disposição dos átomos na fronteira entre os grãos. Contornos de baixo ângulo são geralmente compostos por uma rede ordenada de discordâncias, que são defeitos lineares, resultando em uma energia de superfície relativamente baixa.

Passo 5

Por outro lado, contornos de alto ângulo têm uma disposição mais caótica e irregular dos átomos na fronteira, sem a organização típica das discordâncias presentes nos contornos de baixo ângulo. Essa desordem maior leva a uma energia de superfície mais alta nesses contornos.

Resposta

Os contornos de grão de alto ângulo apresentam maior energia de superfície em comparação aos de baixo ângulo, devido à maior desordem e irregularidade na disposição atômica nas fronteiras de alto ângulo.

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Calcule numericamente cada uma das seguintes expressões e escreva-as com um prefixo apropriado:
b)
Calcule cada uma das expressões e escreva cada resposta em unidade SI usando um prefixo apropriado
b)
(b) Calcule o alongamento do vão central de um dos cabos principais da Ponte Golden Gate, para cujas dimensões e propriedades são e GPa. O cabo consiste em 27.572 fios paralelos de diâmetro 5 mm.
A viga horizontal está apoiada na extremidade por um cabo de 40 mm de diâmetro, e que, por sua vez, está ligado à extremidade de uma viga ( ) engastada na extremidade e livre em . Sabendo que todos os elementos sâo feitos de aço ( ), determinar:
(a) o deslocamento vertical no ponto ( 3,0 pontos):