Editorial Módulo: Física

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1 1. No gráfico a seguir, está representado o comprimento L de duas barras e em função da temperatura θ. Sabendo-se que as retas que representam os comprimentos da barra e da barra são paralelas, pode-se afirmar que a razão entre o coeficiente de dilatação linear da barra e o da barra é a),25. b),5. c) 1,. d) 2,. 2. 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 3cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 1cm e, o da inferior, 2cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de Note e adote: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: a) 1 mm. b) 3 mm. c) 6 mm. d) 12 mm. e) 3 mm. 2 1 ºC Um bloco em forma de cubo possui volume de 4 cm 3 a C e 4,6 cm 3 a 1 C. O coeficiente de dilatação linear do material que constitui o bloco, em unidades C -1, vale a) 4x1-5. b) 3x1-6. c) 2x1-6. d) 1,5x1-5. e) 5x Normalmente encontra-se como invólucro de cigarros, no interior do maço, uma folha que apresenta duas faces: uma de papel comum e outra de alumínio, coladas entre si. Se Página 1 de 5

2 pegarmos essa folha dupla e a aproximarmos, cuidadosamente, de uma fonte de calor, o que observaremos em relação a dilatação dessa folha? a) folha curva-se para o lado do papel. b) folha não sofre nenhum tipo de curvatura. c) folha curva-se para o lado do alumínio. d) folha curva-se ora para o lado do papel, ora para o lado do alumínio. e) folha dilata sem sofrer curvatura. 5. Um disco de alumínio, inicialmente a uma temperatura T, possui um furo concêntrico de raio. O disco sofre uma dilatação térmica superficial, quando aquecido até uma temperatura T. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é constante durante a variação de temperatura considerada e é o raio do furo do disco após a dilatação térmica, é correto afirmar que a relação / é expressa por a) (T T ) b) (T T ) + 1 c) (T T ) + 1 d) 2 (T T ) 1 e) 2 (T T ) Um ferreiro deseja colocar um anel de aço ao redor de uma roda de madeira de 1,2 m de diâmetro. O diâmetro interno do anel de aço é 1,198 m. Sem o anel ambos estão inicialmente à temperatura ambiente de 28 º C. que temperatura é necessário aquecer o anel de aço para que ele encaixe exatamente na roda de madeira? (OS.: Use = 1,1 x 1-5 º C -1 para o aço). a) 18 o C. b) 19 o C. c) 29 o C. d) 48 o C. 7. Um cientista está à procura de um material que tenha um coeficiente de dilatação alto. O objetivo dele é produzir vigas desse material para utilizá-las como suportes para os telhados das casas. ssim, nos dias muito quentes, as vigas dilatar-se-iam bastante, elevando o telhado e permitindo uma certa circulação de ar pela casa, refrescando o ambiente. Nos dias frios, as vigas encolheriam e o telhado abaixaria, não permitindo a circulação de ar. pós algumas experiências, ele obteve um composto com o qual fez uma barra. Em seguida, o cientista mediu o comprimento L da barra em função da temperatura T e obteve o gráfico a seguir: nalisando o gráfico, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear do material produzido pelo cientista vale: a) á = C -1. b) á = C -1. c) á = C -1. d) á = C -1. Página 2 de 5

3 e) á = C -1. Página 3 de 5

4 Gabarito: esposta da questão 1: [D] O coeficiente de dilatação linear é dado por: = L Δθ = L Δθ Logo: = L Δθ e = L Δθ Sabendo-se que as retas que representam os comprimentos da barra e da barra são paralelas podemos concluir que a relação. = Logo, é dado por: Δθ Δθ L Δθ L 2l = = = L l L Δθ = 2 esposta da questão 2: [C] Dados: L = 3 cm; = C -1 ; θ = 25 C; q = 225 C; = 1 cm; r = 2 cm. Calculando a dilatação (d) da barra: 5 d= L θ= d=,12 cm d= 1,2 mm. ( ) Pela figura abaixo, vemos que o deslocamento da extremidade superior (D) é diretamente proporcional ao da extremidade inferior (d). D D 1 12 = = D = d r 1,2 2 2 D= 6 mm. esposta da questão 3: [E] Página 4 de 5

5 4, = L 3 Δθ = = = ( )( ) 3 L 2 2 Δθ = 5 1 C. esposta da questão 4: [] Como o coeficiente de dilatação ao alumínio é maior que o do papel, o alumínio sofre maior dilatação, fazendo com que a folha curve-se para o lado do papel. esposta da questão 5: [] ( + ( T T )) 1 = = 1 + (T T ) esposta da questão 6: [] Dados: D = 1,198 m = mm; D = 1,2 m = 1.2 mm; T = 28 C; aço = 1,1 1 5 C. dilatação no diâmetro da roda deve ser: D = D D = = 2 mm. 1 plicando a expressão da dilatação linear: D 2 D = D aço (T T ) T T = T 28= 5 D 1.198(1,1 1 ) T 18 C. aço T 28 = 151,77 esposta da questão 7: [E] Página 5 de 5