Um inspetor da linha ferroviária verifica que os trilhos de aço possuem 12 m de comprimento a 22°C. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do aço vale 1 x 10 -6 °C -1 . A variação do comprimento deste trilho, quando a temperatura ambiente varia de 22°C até 42°C, é:

Vamos resolver esse problema! Primeiramente, precisamos entender o conceito de dilatação térmica. A dilatação térmica é o aumento ou diminuição do volume de um material quando sua temperatura aumenta ou diminui. No caso do aço, quando a temperatura aumenta, o material se dilata, e quando a temperatura diminui, o material se contrai.

Para calcular a variação do comprimento do trilho, precisamos utilizar a fórmula da dilatação linear, que é dada por:

ΔL = α * L * ΔT

Onde:

• ΔL é a variação do comprimento do trilho;
• α é o coeficiente de dilatação linear do aço;
• L é o comprimento inicial do trilho (12 m);
• ΔT é a variação de temperatura (42°C - 22°C = 20°C).

Substituindo os valores, temos:

ΔL = 1 x 10^-6 °C^-1 * 12 m * 20°C

ΔL = 0,24 mm

Portanto, a resposta correta é C) 0,24 mm.

É importante notar que a dilatação térmica é um fenômeno importante que ocorre em muitos materiais, e é fundamental considerá-la em projetos de engenharia, especialmente em sistemas que trabalham com temperaturas elevadas ou variáveis.

Além disso, é interessante observar que a dilatação térmica pode ser benéfica em alguns casos, como na construção de pontes, onde a dilatação do material pode ajudar a reduzir as tensões mecânicas. No entanto, em outros casos, a dilatação térmica pode ser prejudicial, como em sistemas de refrigeração, onde a dilatação do material pode comprometer a eficiência do sistema.

Em resumo, a dilatação térmica é um fenômeno importante que deve ser considerado em muitas aplicações práticas, e é fundamental entender como calcular a variação do comprimento de um material em função da temperatura.