PUCRIO – Física 2 – 2020.1 – G3 – M. Escolha
Uma barra de aço (Coeficiente de dilatação linear ) tem de diâmetro a . O anel de cobre (Coeficiente de dilatação linear ) tem um diâmetro interno de (Veja a Fig. ) e possui a mesma temperatura da barra. Se os dois objetos são mantidos em equilíbrio térmico, a que temperatura a barra se ajusta perfeitamente ao furo do anel, de acordo com a Fig. abaixo?
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. Nenhuma das alternativas
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Passo 1
Vem comigo que vamos dominar essa questão!
Para saber a temperatura em que a barra se ajusta ao anel, teremos que ter o diâmetro final da barra igual ao diâmetro interno final do anel.
Então precisamos calcular esses diâmetros, para isso vamos usar a seguinte equação que nos fornece o diâmetro final a partir do diâmetro inicial a uma dada temperatura inicial .
Então teremos que ter o mesmo valor de para a barra e o anel.
Passo 2
A equação para a barra fica da seguinte maneira:
E para o anel fica assim:
Como queremos , ficamos com:
Agora vamos isolar , temos:
Logo ficamos com:
Passo 3
Agora vamos substituir os valores que conhecemos, temos:
Então temos que:
Então a alternativa mais próxima é a letra .