Busca de Exercícios - IME - Dilatação Térmica Aprenda a usar!

A figura apresenta uma barra metálica de comprimento L=12 m, inicialmente na temperatura de 20 ºC, exatamente inserida entre a parede P; e o bloco B feito de um material isolante térmico e elétrico. Na face direita do bloco B está engastada uma carga Q; afastada 20 cm da carga Q», engastada na parede P,. Entre as duas cargas existe uma força elétrica de F; newtons. Substitui-se a carga Q> por uma carga Q3 = 2 Qe e aquece-se a barra até a temperatura de 270 ºC. Devido a esse aquecimento, a barra sofre uma dilatação linear que provoca o deslocamento do bloco para a direita. Nesse instante a força elétrica entre as cargas é Fo = 32 Fy. Considerando que as dimensões do bloco não sofrem alterações e que não exista qualquer força elétrica entre as cargas e a barra, o coeficiente de dilatação térmica linear da barra, em ºC”, é A) 2,0x 10° B) 3,0x10° C) 4,0x 10% D) 5,0x10º E) 60x10°

Em certa experiência, ilustrada na figura abaixo, uma fina barra de latão, de comprimento L=8m, inicialmente à temperatura de 20 ºC, encontra-se fixada pelo ponto médio a um suporte preso à superfície e pelas extremidades a dois cubos idênticos A e B, feitos de material isolante térmico e elétrico. A face esquerda do cubo A está coberta por uma fina placa metálica quadrada P,, distante do =5cm de uma placa idêntica P> fixa, formando um capacitor de 12uF, carregado com 9uC. Na face direita do cubo B está fixado um espelho côncavo distante 11 cm de um objeto O, cuja imagem / está invertida. Aquece-se a barra até a temperatura T em ºC, quando então a distância entre O e | se torna igual a 24 cm e a imagem |, ainda invertida, fica com quatro vezes o tamanho do objeto O. Considerando a superfície sob os cubos sem atrito, determine: a) a distância focal do espelho; b) a tensão elétrica entre as placas ao ser atingida a temperatura T; c) a temperatura 7. Dados: coeficiente de dilatação linear do latão (at) = 1,8x10* (ºC). 4 do Py A —0,5L 1 05L— o i A e ft LF / ! /

O circuito ilustrado na figura abaixo apresenta um dispositivo F capaz de gerar uma corrente contínua e constante 7, independentemente dos valores da resistência R e da capacitância C. Este circuito encontra-se sujeito a variações na temperatura ambiente 46. O calor dilata apenas as áreas Ac das placas do capacitor e Ap da seção reta do resistor. Considere que não variem com a temperatura a dis- tância d entre as placas do capacitor, a permissividade £ do seu dielétrico, o comprimento L do resistor e sua resistividade p. Determine a relação entre os coeficientes de dilatação superficial Bc das placas do capacitor e Br da seção reta do resistor, para que a energia armazenada pelo capacitor permaneça constante e independente da variação da temperatura 46. Despreze o efeito Joule no resistor e adote no desenvolvimento da questão que (Br 49)? <<1. AT [F] R c= iW tors

Em problemas relacionados ao aproveitamento de energia térmica, é comum encontrar expressões com o seguinte formato: V= ka. /, Onde: e V: variável de interesse com dimensão de razão entre a potência e o produto área x temperatura; e « representa a taxa de variação de temperatura com relação a uma posição; e /: é a viscosidade dinâmica de um fluido, cuja dimensão é a razão (força x tempo) | area Sabendo-se que as dimensões básicas para temperatura, comprimento e tempo são designadas pelos símbolos 6 Z, e T, a dimensão de k é dada por (A) L°e*r" (B) Ler? (Cc) 1927 (D) 12027? (E) Dem