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Questão 3785

MACKENZIE 2009
Física

(Mackenzie 2009) A região da cidade de Nova Iorque, nos Estados Unidos da América do Norte, é destacada entre os meteorologistas por ficar com temperaturas muito baixas no inverno (até - 40°C) e elevadas no verão (entre 35°C e 40°C). Nessas condições, dois fios metálicos possuem, em um dia de rigoroso inverno, os mesmos comprimentos Lo1= Lo2 = 10,000 m. Os coeficientes de dilatação linear médios dos materiais desses fios são, respectivamente, 1 = 1,0 × 10-5 ºC-1 e 2 = 2,6 × 10-5 ºC-1. A variação de temperatura que esses fios devem sofrer juntos, para que a diferença entre seus comprimentos seja 8,0 × 10-3 m, é:

A

150 ºC

B

100 ºC

C

50 ºC

D

25 ºC

E

12,5 ºC

Gabarito:

50 ºC



Resolução:

O comprimento dos fios a 0 ºC é L0 = 10 m.

O comprimento final do fio 1 é L_1 = L_0(1+alpha_1Delta T).

O comprimento final do fio 2 é L_2 = L_0(1+alpha_2Delta T).

Queremos encontrar a variação da temperatura para que L2 - L1 = 8,0 × 10-3 m.

L_2 -L_1= L_0[1+alpha_2Delta T - 1 - alpha_1Delta T]

8*10^{-3}= 10[2,6*10^{-5}Delta T - 10^{-5}Delta T]

8*10^{-3}= 16*10^{-5}Delta T

Delta T = 50 ^circ C

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