Questões

Considere um cilindro de metal homogêneo que é aquecido de uma temperatura inicial T1 para uma temperatura final T2. Considere também que o coeficiente de dilatação linear do material é α e que o coeficiente de dilatação volumétrica é β=3α. Com base nessas informações, analise as seguintes asserções e determine qual alternativa está CORRETA:

I. A dilatação linear do cilindro é diretamente proporcional à variação de temperatura e ao comprimento inicial do cilindro.

II. A dilatação volumétrica do cilindro é três vezes a dilatação linear para uma mesma variação de temperatura.

III. Se o cilindro é resfriado de T2 para T1, seu volume final será menor que o volume inicial.

A ponte entre o Rio de Janeiro e Niterói foi inaugurada em 1974. Sua extensão total é de 13,29 km, sendo 8,83 km sobre a baía de Guanabara, e em sua parte mais alta, no vão central, atinge 72 metros. O vão central é construído em aço e é constituído por sete seções que foram içadas ao topo dos pilares com o uso de macacos hidráulicos.

Considerando que a maior das sete seções fabricadas em aço tem comprimento de 300 m e supondo que, ao longo de um determinado período, essa seção está sujeita a temperaturas que vão desde 12ºC no período mais frio, até 42ºC à tarde, com incidência direta de raios solares, qual é a variação total no comprimento dessa seção devida à variação térmica entre esses valores de temperatura?

(Usar coeficiente de dilatação térmica linear do aço igual a 1,2 x 10-5 K-1,) 

Uma chapa de alumínio de formato circular é exposta a uma fonte de calor e sofre dilatação, de modo que seu raio cresce com velocidade constante de 0,01cm/s.

No instante em que o raio do disco atinge 2cm, a velocidade com que sua área cresce, em cm2/s, é

Uma ponte de aço possui 25 metros de comprimento quando a 12 graus Celsius. Para que não ocorram problemas estruturais que impossibilitariam o trânsito nas pontes metálicas, são instaladas juntas de dilatação.

Qual o comprimento da junta de dilatação necessária para evitar problemas estruturais nesta ponte, quando a temperatura atingir 38 graus Celsius? Considere o coeficiente de dilatação linear do aço igual a 11x10-6 oC -1.

Uma empresa compra 10⁵ m³ de combustível de um fornecedor, que realiza a entrega em um contêiner. O fornecedor enche o contêiner até a marcação "100.000", supondo tratar-se de m³, e parte para a entrega. No entanto, a marcação corresponde, na verdade, a jardas cúbicas. Por outro lado, o contêiner foi originalmente cheio na sede da empresa, quando a temperatura local era de 0 ⁰C, enquanto no local da entrega a temperatura ambiente é de 20 ⁰C. Aproxime 1 jarda por 0,9 m e considere que o coeficiente de dilatação volumétrica do combustível vale 5 x 10⁻³ ⁰C⁻¹. Nessa situação, pode-se dizer que, ao receber o combustível e fazer suas medidas em tanques próprios, graduados corretamente em m³, o comprador: