Fisica Linear

Dilatação Linear

Universidade Estácio de Sá, Niterói RJ.
Física experimental II.

RESUMO

Objetivo do experimento é observar e determinar o coeficiente de dilatação linear de cada barra (ferro, cobre, latão), diante de uma variação de temperatura e comprimento.

1. INTRODUÇÃO
A dilatação é o fenômeno de expansão do corpo, que ocorre quando fornecemos calor (energia térmica) ao sistema. Com o aumento de sua energia interna, as moléculas do corpo adquirem mais energia cinética e se movimentam mais rápido, o que tem por consequência o aumento da distância média entre elas. Quando resfriamos o corpo, ocorre o inverso, e dizemos que houve uma contração térmica. A dilatação ocorre em todas as dimensões do corpo, mas para fins didáticos, a dilatação nos sólidos é estudada de três formas distintas:
• Linear: quando uma das dimensões do corpo sofre predominantemente expansão;
• Superficial: quando duas dimensões sofrem predominantemente expansão;
• Volumétrica: quando todas as dimensões do corpo sofrem expanssão;
A dilatação nos líquidos é estudada sempre em caráter volumétrico, pois um líquido não tem forma própria.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A Dilatação Linear aplica-se apenas para os corpos em estado sólido, e consiste na variação considerável de apenas uma dimensão. Como, por exemplo, em barras, cabos e fios.
Ao considerarmos uma barra homogênea, por exemplo, de comprimento a uma temperatura inicial . Quando esta temperatura é aumentada até uma (> ), observa-se que esta barra passa a ter um comprimento (> ). Com isso é possível concluir que a dilatação linear ocorre de maneira proporcional à variação de temperatura e ao comprimento inicial . Mas ao serem analisadas barras de dimensões iguais, mas feitas de um material diferente, sua variação de comprimento seria diferente, isto porque a dilatação também leva em consideração as propriedades do material com que o objeto é feito, este é a constante de proporcionalidade da expressão, chamada de