Quatro metais diferentes X, Y, Z e W possuem, respectivamente, os coeficientes de dilatação superficial beta_x, beta_y, beta_z e beta_w, os quais são constantes para a situação a ser considerada a seguir. As relações entre os coeficientes de dilatação são: beta_x > beta_y, beta_z > beta_w e beta_y= beta_z.
A figura abaixo mostra uma peça onde um anel envolve um pino de forma concêntrica, e o anel e o pino são feitos de metais diferentes.
À temperatura ambiente, o pino está preso ao anel. Se as duas peças forem aquecidas uniforme e simultaneamente, é correto afirmar que o pino se soltará do anel se
- A) Y for o metal do anel e X for o metal do pino.
- B) Y for o metal do anel e Z for o metal do pino.
- C) W for o metal do anel e Z for o metal do pino.
- D) X for o metal do anel e W for o metal do pino.
- E) Z for o metal do anel e X for o metal do pino.
Resposta:
Resposta: D) X for o metal do anel e W for o metal do pino.
Para entender porque essa é a alternativa correta, vamos analisar as relações entre os coeficientes de dilatação superficial dos metais X, Y, Z e W.
As relações entre os coeficientes de dilatação superficial são: βx > βy, βz > βw e βy = βz.
Quando o pino e o anel são aquecidos uniforme e simultaneamente, o pino se expande mais do que o anel se o coeficiente de dilatação superficial do pino for maior do que o do anel.
Como βx > βy e βy = βz, podemos concluir que βx > βz. Além disso, como βz > βw, podemos concluir que βx > βw.
Portanto, se o metal do anel for X e o metal do pino for W, o pino se soltará do anel quando eles forem aquecidos.
Essa é a razão pela qual a alternativa correta é D) X for o metal do anel e W for o metal do pino.
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