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85 D ila ta çã o té rm ic a Questões To da s as q ue st õe s fo ra m re pr od uz id as d as p ro va s or ig in ai s de q ue fa ze m p ar te . 1. (FGV-SP) Um serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão de ferro, a armação esquematizada. A B A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forças sobre esses pon- tos. Se a temperatura da armação for aumentada, a barra transversal a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B. b) empurrará os pontos A e B, pois ficará dXX 2 vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. c) empurrará os pontos A e B, pois ficará º0 ? a ? Du vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir. d) tracionará os pontos A e B, pois ficará dXX 2 vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. e) tracionará os pontos A e B, pois ficará º0 ? a ? Du vezes menor que o novo tamanho que deveria assumir. 2. (Fuvest-SP) 10 c m 0 30 cm2 cm Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do pon- teiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo o comprimento de sua parte superior 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à tempera- tura de 25 °C, for aquecida a 225 °C, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de: a) 1 mm b) 3 mm c) 6 mm d) 12 mm e) 30 mm Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 ? 1025 °C21 3. (Ufla-MG) Uma barra metálica de um material experimental, à temperatura TA, tem comprimento LA. Quando essa barra é aquecida à temperatura TB, sen- do TB . TA, tem comprimento LB 5 1,331 LA. Sabe-se que a cada aumento de temperatura de 20 K, a barra aumenta seu comprimento em 10%. Então, é correto afirmar que a diferença de temperatura TB 2 TA é: a) 55 K b) 50 K c) 65 K d) 60 K 1. Alternativa a O vergalhão na diagonal se dilata, porém os vergalhões na horizontal e na vertical também se dilatam. O aumento das dimensões são pro- porcionais, de forma que podemos raciocinar que a dilatação da diagonal é a hipotenusa do triângulo retângulo formado pelas dilatações dos vergalhões da horizontal, da vertical e da diagonal. 2. Alternativa c Calculando a variação do comprimento da barra para uma variação de 200ºC na temperatura: DL 5 30 ? 2 ? 1 0 25 ? (225 2 25) DL 5 0,12 A variação do comprimento foi de 0,12 cm. O sistema que registra a variação na tempera- tura se assemelha a uma alavanca, então vale a seguinte proporção: 2 ___ 10 5 0,12 _____ x x 5 0,6 A marcação é portanto, 0,6 cm ou seja, 6 mm. 3. Alternativa c Sabendo que a cada 20 K de variação na tem- peratura a barra aumenta seu comprimento em 10%, encontramos o coeficiente de dilatação do material: DL 5 L 0 ? a ?DT 0,1 ? L 0 5 L 0 ? a ? 20 Simplificando L 0 , encontramos a 5 5 ? 1 0 23 K 21 Segundo a informação que para uma determi- nada variação de temperatura o comprimento final L 5 1,331 ? L 0 , encontramos DT: DL 5 L 0 ? a ? DT 1,331 L 0 2 L 0 5 L 0 ? 5 ? 1 0 23 ? DT 0,331 5 5 ? 1023 ? DT ä DT 5 66,2 A variação na temperatura é DT > 66,2 K e a alternativa que mais se aproxima é 65 K. TCF_VU_LA_CADERNO_REVISAO_084A087.indd 85 27/02/14 13:44