Sobre o movimento de discordâncias faça o que se pede:
(A) (2 Pontos) Desenhe um diagrama esquemático exemplificando como ocorre movimento de uma discordância do tipo cunha (ou aresta).
(A) (2 Pontos) Desenhe um diagrama esquemático exemplificando como ocorre movimento de uma discordância do tipo cunha (ou aresta).
Passo 1
O exercício pede que a gente desenhe um esquema mostrando como uma discordância de aresta (ou cunha) se move num cristal.
Conteúdo: teoria de discordâncias em materiais cristalinos – em especial discordâncias de aresta, plano de escorregamento, vetor de Burgers e tensão de cisalhamento.
O que precisamos:
Conteúdo: teoria de discordâncias em materiais cristalinos – em especial discordâncias de aresta, plano de escorregamento, vetor de Burgers e tensão de cisalhamento.
O que precisamos:
- Entender o que é uma discordância de aresta (meia-plano extra de átomos).
- Saber que ela se move sob uma tensão de cisalhamento, avançando de um espaçamento atômico igual ao vetor de Burgers b.
- Traduzir isso num diagrama esquemático (vista lateral).
Passo 2
Primeiro, o que é uma discordância de aresta?
– Imagine planos paralelos de átomos, como linhas de bolinhas “o o o o …”.
– A discordância de aresta é a inserção de um meio-plano extra de átomos, que corta os planos normais.
– A “ponta” desse meio-plano é a linha de discordância (ED).
– O vetor de Burgers b aponta do lugar onde a rede estaria perfeita até o lugar onde ela se “fecha” de novo após passar a discordância.
– Imagine planos paralelos de átomos, como linhas de bolinhas “o o o o …”.
– A discordância de aresta é a inserção de um meio-plano extra de átomos, que corta os planos normais.
– A “ponta” desse meio-plano é a linha de discordância (ED).
– O vetor de Burgers b aponta do lugar onde a rede estaria perfeita até o lugar onde ela se “fecha” de novo após passar a discordância.
Passo 3
Como ela se move?
- Aplicamos uma tensão de cisalhamento τ no plano de escorregamento (seta para a direita).
- Na ponta da discordância, ligações se quebram à frente e se formam atrás, fazendo a ponta “andar” um espacinho igual a b.
- Cada passo corresponde a mover toda a discordância de um espaçamento de rede; isso permite que o cristal “escorregue” num plano de átomos sem precisar mover todos os átomos juntos.
Passo 4
Agora o diagrama esquemático (vista lateral). Átomos são “o”, o plano de escorregamento é a linha tracejada, “|” marca o meio-plano extra (discordância) e as setas mostram τ e o deslocamento de b.
τ →
Estado inicial: Estado após deslocamento b:
o o o o o o o o o o o o
o o o o o o o o o o o o
|→ o o o o o o ←| ED inicial o o o o o o
-------------------------------- -------------------------------- ← plano de escorregamento
o o o o o o o o o o o o
o o o o o o o o o o o o
Explicação do diagrama:
- À esquerda, a ponta da meia-plano extra (ED) está alinhada com certa coluna de átomos.
- Sob τ (seta), ligações quebram na frente da ponta e se formam atrás, empurrando ED uma coluna para a direita (distância = b).
- À direita temos a nova posição da discordância, e o cristal conseguiu “escorregar” um espacinho.
Resposta
Diagrama esquemático acima mostrando o movimento de uma discordância de aresta: a ponta (ED) avança sob a tensão τ de um espaçamento atômico igual ao vetor de Burgers b.