1) Um fazendeiro precisa de mais 2cm de arame para cercar seu terreno. Ele calcula que se a temperatura aumentar, o arame irá dilatar e ficar do tamanho certo devido a seu coeficiente de dilatação térmica.

1. 1) Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados
25m e para isso adquire 100m 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 = .)
2) 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 ° -1. Se a 10° o
C C
comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu
comprimento se a temperatura aumentasse para 40° C?
3) O gráfico abaixo representa a variação, em milímetros, do comprimento
de uma barra metálica, de tamanho inicial igual a 1,000m, aquecida em
um forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica
linear do material de que é feita a barra, em unidades de 10-6 ºC-1.
4) Os componentes de uma lâmina bimetálica são o aço e o zinco. Os
coeficientes de dilatação linear desses metais são, respectivamente, 1,2
. 10-5 ° -1 e 2,6 . 10-5 ° -1. Em uma determinada temperatura, a lâmina
C C
apresenta-se retilínea. Quando aquecida ou resfriada, ela apresenta
uma curvatura. Explique por quê.