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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 a 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 10-5K1)
- A) 108 cm.
- B) 12,0 cm.
- C) 36,0 mm.
- D) 108 mm.
- E) 75 mm.
Resposta:
A resposta para essa questão de Física sobre Termologia é a letra D) 108 mm.
Para chegar a essa resposta, precisamos calcular a variação total no comprimento da seção devido à variação térmica entre as temperaturas de 12°C e 42°C. Para isso, vamos utilizar a fórmula de dilatação térmica linear:
ΔL = α * L * ΔT
Onde ΔL é a variação no comprimento, α é o coeficiente de dilatação térmica linear do aço (1,2 x 10^(-5) K^(-1)), L é o comprimento inicial da seção (300 m) e ΔT é a variação de temperatura (30°C = 30 K).
Substituindo os valores, temos:
ΔL = 1,2 x 10^(-5) K^(-1) * 300 m * 30 K
ΔL ≈ 0,108 m
Convertendo para mm, temos:
ΔL ≈ 108 mm
Portanto, a variação total no comprimento da seção devido à variação térmica entre as temperaturas de 12°C e 42°C é de aproximadamente 108 mm.
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