Questõessobre Dilatações
Com base nos tópicos de Física Moderna, assinale a proposição CORRETA.
A Teoria da Relatividade Restrita tem como consequência a contração espacial e a dilatação
temporal.
Com base nos tópicos de Física Moderna, assinale a proposição CORRETA.
A Teoria da Relatividade Restrita tem como consequência a contração espacial e a dilatação
temporal.
Instruções:
Algumas das questões de Física são adaptações de situações reais. Alguns dados e condições foram modificados para facilitar o trabalho dos candidatos. Ressaltamos a necessidade de uma leitura atenta e completa do enunciado antes de responder à questão.
Um varal de roupas é construído com um cabo
de aço longo, muito fino e flexível. Em dias de calor
intenso, há dilatação térmica do cabo. Assim, é
correto afirmar que, para uma dada massa presa ao
centro do varal, a tensão no cabo de aço
Uma jarra de vidro encontra-se fechada, de modo bem
justo, com uma tampa metálica. Ninguém, numa sala
com vários estudantes, consegue abri-la. O professor
informa que os coeficientes de dilatação térmica
volumétrica do vidro e do metal são respectivamente
iguais a 2,7 × 10−5 °C−1
e 6,9 × 10−5 °C−1
, e pede a um
estudante que utilize esta informação para abrir a jarra.
O estudante consegue fazê-lo colocando a jarra em
contato com um jato de:
Um bloco metálico, maciço, homogêneo, de capacidade térmica C, é feito de um material de coeficiente de dilatação
linear α e ocupa um volume V0
à temperatura ambiente. Ele é
colocado no interior de um forno quente e recebe uma quantidade de calor Q até entrar em equilíbrio térmico com o forno
sem sofrer mudança de estado físico. Como consequência,
seu volume sofre uma dilatação ∆V. Tal dilatação é diretamente proporcional a V0
,
Um ferreiro deseja colocar um anel de aço ao redor
de uma roda de madeira de 1,200 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 oC. A que temperatura é necessário
aquecer o anel de aço para que ele encaixe
exatamente na roda de madeira?
(OBS.: Use a = 1,1 x 10-5 °C
-1 para o aço).
Um colecionador de moedas, ao viajar para um país frio compra duas moedas com as mesmas dimensões,
porém, de materiais diferentes. Ele observa que a moeda A fica maior que a moeda B quando viaja para um
país mais quente que o país de origem das moedas.
ASSINALE a alternativa que justifica, CORRETAMENTE, o aumento nas dimensões de uma das moedas.
Uma barra de alumínio tem o comprimento de
2m quando sua temperatura é de 50 °C. Se essa
barra for resfriada até a temperatura de 0 °C, seu
comprimento reduz 0,0044 m. Assim, podemos
afirmar que o coeficiente de dilatação superficial do
alumínio vale:
Um retângulo é formado por um fio de cobre e outro de alumínio, como mostra a figura A. Sabendo-se que o
coeficiente de dilatação linear do cobre é de 17 × 10−6
ºC−1 e o do alumínio é de 24 × 10−6
ºC−1
, qual o valor
do ângulo α se a temperatura do retângulo for elevada de 100 ºC, como está apresentado na figura B?
Na construção de ferrovias, é necessário deixar
uma folga entre os trilhos para permitir que eles se dilatem caso a temperatura aumente. Suponha que cada trilho
tem 20 m de comprimento na temperatura média da região
onde serão instalados e que a temperatura pode aumentar em até 30 ºC em relação ao seu valor médio. Sabendo
que o coeficiente de dilatação térmica linear dos trilhos é
α = 1,1x10-5 por ºC, o valor da separação mínima entre os trilhos para evitar que eles se pressionem com esse aumento
de temperatura é:
Considerando os aspectos visuais e verbais da tirinha, pode-se
afirmar que:
Considerando os aspectos visuais e verbais da tirinha, pode-se
afirmar que:
Uma barra metálica de 1 m de comprimento é
submetida a um processo de aquecimento e
sofre uma variação de temperatura.
O gráfico abaixo representa a variação Δl, em
mm, no comprimento da barra, em função da
variação de temperatura ΔT, em °C.
Qual é o valor do coeficiente de dilatação
térmica linear do material de que é feita a
barra, em unidades 10-6 /°C?
Uma barra metálica de 1 m de comprimento é submetida a um processo de aquecimento e sofre uma variação de temperatura.
O gráfico abaixo representa a variação Δl, em mm, no comprimento da barra, em função da variação de temperatura ΔT, em °C.
Qual é o valor do coeficiente de dilatação
térmica linear do material de que é feita a
barra, em unidades 10-6 /°C?
Um dos meios de transporte de cargas mais popular de tempos atrás era conhecido como carro de bois.
Suas rodas eram fabricadas de madeira e revestidas por um aro de ferro que garantia sustentabilidade e
durabilidade. Considere uma dessas rodas de madeira com um diâmetro de 100cm, tendo que ser revestida
com um aro de ferro com diâmetro 5mm menor que o da roda. A qual temperatura, aproximadamente,
devemos submeter o aro para que o mesmo caiba na roda? Dado: considere o coeficiente de dilatação
linear do ferro α = 12 x 10-6°C
-1
.
Com a frequente adulteração de combustíveis, além de
fiscalização, há necessidade de prover meios para que
o consumidor verifique a qualidade do combustível. Para
isso, nas bombas de combustível existe um densímetro,
semelhante ao ilustrado na figura. Um tubo de vidro
fechado fica imerso no combustível, devido ao peso
das bolinhas de chumbo colocadas no seu interior. Uma
coluna vertical central marca a altura de referência, que
deve ficar abaixo ou no nível do combustível para indicar
que sua densidade está adequada. Como o volume do
líquido varia com a temperatura mais que o do vidro,
a coluna vertical é preenchida com mercúrio para
compensar variações de temperatura.
De acordo com o texto, a coluna vertical de mercúrio,
quando aquecida,
De acordo com o texto, a coluna vertical de mercúrio, quando aquecida,
Para a proteção contra curtos-circuitos em residências
são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas
de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma
à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina
toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a
corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma
corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva
para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e,
assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os
metais da lâmina possuem uma característica física cuja
resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que
passa no circuito.
A característica física que deve ser observada para a
escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o
coeficiente de
O quadro oferece os coeficientes de dilatação linear de alguns metais e ligas metálicas:
Para permitir a ocorrência do fato observado na tirinha, a partir do menor aquecimento do conjunto, o parafuso e a
porca devem ser feitos, respectivamente, de
O quadro oferece os coeficientes de dilatação linear de alguns metais e ligas metálicas:
Para permitir a ocorrência do fato observado na tirinha, a partir do menor aquecimento do conjunto, o parafuso e a
porca devem ser feitos, respectivamente, de
Uma haste metálica é composta de dois segmentos de mesmo tamanho e materiais diferentes, com coeficientes de dilatação lineares ∝1 e ∝2. Uma segunda haste, feita de um único material, tem o mesmo comprimento da primeira e coeficiente de dilatação a. Considere que ambas sofram o mesmo aumento de temperatura e tenham a mesma dilatação. Assim, é correto afirmar-se que
Suponha que se definiu uma nova unidade de medida de comprimentos, o tetro. Para isso, foi usada como padrão uma barra metálica, mantida a temperatura constante, na cidade X. Para usar a nova convenção, três pessoas, uma em cada cidade, mediram um objeto de mesmo comprimento. As cidades onde as medições foram realizadas são X, A e B. Sabe-se que as cidades A e B possuem uma temperatura média menor e maior do que X, respectivamente. Se a medida do objeto em X, comparada ao padrão, é de 0,5 tetro, a alternativa correta será:
Para abrir um pote de geleia que possui tampa de aço do tipo
rosca e corpo de vidro, com mais facilidade, basta despejar
sobre a tampa água quente.
Esse procedimento é eficaz porque
Para abrir um pote de geleia que possui tampa de aço do tipo rosca e corpo de vidro, com mais facilidade, basta despejar sobre a tampa água quente.
Esse procedimento é eficaz porque