Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 15.Questões Conceituais - Ex. 12
Uma força de estica um fio em . Um segundo fio do mesmo material é duas vezes mais comprido e tem o dobro do diâmetro. Quanta força será necessária para expandi-lo em ? Explique.
Passo 1
Questão 12 agora, camaradas!
Bom! Temos a seguinte fórmula para a expansão/compressão linear...
é a força de tensão, é a área da seção transversal, é o módulo de Young e é a deformação.
Agora, vamos isolar o na fórmula anterior...
Bom! Analisando o que foi pedido no enunciado, tem uma coisa aí nessa fórmula que não vai mudar, que é o módulo de Young (uma constante) e a deformação
Podemos então fazer uma relação proporcional entre os casos para os dois fios. Desse jeitinho aqui...
Como
Isolando a força de tensão do segundo fio...
Se o segundo fio tem o dobro do comprimento e o dobro do diâmetro do primeiro, então...
Uma vez que :
Conseguimos obter o valor da força necessária!
Tudo tranks! Medalha de ouro pra gente!