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Questão 39736

UNIMONTES 2011
Física

(Unimontes 2011)  Uma barra de comprimento L = 50 m, feita de um material X, sofre variação de temperatura de 20°C, e seu comprimento varia em 0,02%. Considere duas barras do mesmo material X e de mesmo comprimento L, posicionadas, uma em frente à outra, separadas por uma distância d = 1 cm (veja a figura). Admitindo-se que cada barra cresça de forma homogênea, a variação de temperatura necessária para que a distância d, entre elas, se anule será igual a

 

 

Gabarito:

Resolução:

Devemos levar em consideração que cada barra expande tanto para a direita tanto para a esquerda, então o Delta L para elas expandirem para preencherem a distância d vai ser de metade, ou seja elas precisam do dobro de variação pois enquanto elas variam no sentindo de d elas também variam para o lado oposto, porém já que estamos trabalhando com duas barras então o Delta L que seria metade vai ser multiplicado por 2 por serem duas barras se dilatando então no final fica frac{Delta L}{2}.2=Delta L então podemos resolver esse problema trabalhando apenas com uma barra preenchendo todo a distância d.

Primeiramente devemos descobrir qual é o coeficiente de dilatação da barra:

Delta L=L.alpha .Delta TRightarrow frac{0,02}{100}Lo=Lo.alpha .20Rightarrow alpha =1.10^{-5}C^{-1}

Agora para calcular o d valendo 1cm= 10^{-2}

Delta L=L.alpha .Delta TRightarrow 10^{-2}=50.10^{-5}.Delta TRightarrow Delta T=20^oC

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