Um disco de ferro de diâmetro D igual a 10 cm possui um orifício central de diâmetro d igual a 1 cm, conforme a figura abaixo.
Ao elevarmos a temperatura do disco de 10 °C para 400 °C, observa-se que a(o):
(Dados: coeficiente de dilatação térmica linear do ferro=12 x 10−6 °C−1)
- A) área do disco é inalterada.
- B) diâmetro do disco diminui.
- C) diâmetro do orifício diminui.
- D) diâmetro do orifício aumenta.
- E) diâmetro do orifício não sofre alteração.
Resposta:
A resposta correta é a letra D) diâmetro do orifício aumenta.
Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o que acontece quando o disco de ferro é aquecido de 10°C para 400°C. Quando um material é aquecido, suas partículas começam a se mover mais rapidamente, o que faz com que o material se expanda. Isso é conhecido como dilatação térmica.
No caso do disco de ferro, como o coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é de 12 × 10-6 °C-1, significa que para cada grau Celsius de aumento de temperatura, o material se expande 12 × 10-6 vezes seu tamanho original.
Quando o disco de ferro se expande, seu diâmetro também aumenta. No entanto, como o orifício central é uma cavidade dentro do disco, sua expansão faz com que o orifício também aumente de diâmetro.
Portanto, a resposta correta é a letra D) diâmetro do orifício aumenta, pois o aumento de temperatura do disco de ferro faz com que o orifício central também se expanda.
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