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Funcionários de uma companhia de energia precisam colocar um fio metálico entre dois postes, cuja distância entre eles é de 30 m. Na região, há uma variação máxima de temperatura de 20°C e, nessas condições, o fio apresenta uma dilatação linear de 0,01% do comprimento inicial. O coeficiente de dilatação linear do metal vale:
- A) 1,0 x 10^{-4};°C^{-1}
- B) 2,5 x 10^{-4};°C^{-1}
- C) 3,0 x 10^{-5};°C^{-1}
- D) 4,2 x 10^{-6};°C^{-1}
- E) 5,0 x 10^{-6};°C^{-1}
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Resposta:
A alternativa correta é letra E) 5,0 x 10^{-6};°C^{-1}
A dilatação linear pode ser equacionada como:
L = L_0 (1 + alpha Delta T)
Tal que:
L é o comprimento final do fio;
L0 é o comprimento inicial do fio;
alpha é o coeficiente de dilatação linear;
Delta T é a variação da temperatura;
De acordo com o enunciado, o fio apresenta uma dilatação linear de 0,01% do comprimento inicial, ou seja, L = 1,0001 L_0. Substituindo esse valor na equação para determinar o coeficiente de dilatação:
1,0001 L_0 = L_0 (1 + alpha Delta T)
1,0001 = 1 + alpha Delta T
alpha cdot 20 = 0,0001
alpha = 0,000005
alpha = 5 times 10^{-6}
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