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Por um orifício de raio 1 cm de uma lâmina metálica de coeficiente de dilatação superficial 2,02.10-4 °C-1, uma pessoa deseja passar uma esfera do mesmo material da lâmina de raio 1,02 cm. Assim, determine o valor da variação da temperatura a que essa lâmina deva ser submetida, para que a esfera possa passar.
- A) 300ºC.
- B) 100ºC.
- C) 150ºC.
- D) 200ºC.
- E) 250ºC.
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Resposta:
A questão pode ser resolvida utilizando a fórmula da dilatação superficial, que é dada por:ΔL = α * L * ΔTonde ΔL é a variação do comprimento do orifício, α é o coeficiente de dilatação superficial, L é o comprimento inicial do orifício e ΔT é a variação da temperatura.No problema, temos que o raio do orifício é de 1 cm e o raio da esfera é de 1,02 cm. Para que a esfera possa passar pelo orifício, o raio do orifício deve ser igual ao raio da esfera. Portanto, a variação do comprimento do orifício é de:ΔL = 1,02 cm - 1 cm = 0,02 cmSubstituindo os valores na fórmula da dilatação superficial, temos:0,02 cm = 2,02 * 10^(-4) * 1 cm * ΔTΔT = 100°CPortanto, a temperatura à qual a lâmina deve ser submetida é de 100°C.
Nota: A alternativa correta é a B) 100°C, no entanto, como a questão foi anulada, não há uma alternativa correta.
Explicação: A dilatação superficial é um fenômeno físico que ocorre quando um material é submetido a uma variação de temperatura. Nesse caso, a lâmina metálica se dilata quando é submetida a uma temperatura mais alta, aumentando o seu comprimento. Para que a esfera possa passar pelo orifício, a lâmina deve ser submetida a uma temperatura que faça com que o seu comprimento aumente o suficiente para que o raio do orifício seja igual ao raio da esfera.
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