Lista De Exerc Cios Aula 02

Lista de Exercícios – Aula 02
Dilatação Térmica
A – Dilatação nos sólidos
1 - A Dilatação Linear
1. A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é α = 11 . 10-6 °K-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30 m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?
R  99 . 10-4 m
2. Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e para isso adquire 100 m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que faltaram 2cm de fio para a cerca ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o material e seria impossível uma emenda no arame, o fazendeiro decide pensar em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele percebe que naquele dia a temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide fazer cálculos para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é proporcional ao seu comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear e à variação de temperatura sofrida, calcule o aumento de temperatura que deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o tamanho desejado. (Dado: coeficiente de dilatação térmica linear do fio = 4.10-5 K-1. )

3. (Integrada) Uma rede de distribuição de energia elétrica deve ser construída em uma cidade onde, historicamente, a temperatura mínima é -15oC e a máxima 36oC. Os cabos de aço, utilizados na condução elétrica, terão suas extremidades presas em postes. Sabe-se que os cabos, quando produzidos, tiveram seus comprimentos (200m) aferidos a 25oC. Qual a distância máxima entre os postes para que os cabos não arrebentem ou se desprendam dos postes? Dado: coeficiente de dilatação linear do aço: 11.10-6 K-1.
R
4. Na figura abaixo, a plataforma P é horizontal por estar apoiada nas colunas A, de alumínio, e B, de