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16 qual a profundidade h da extremidade inferior do

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Unformatted text preview: erro à temperatura ambiente de 20oC, é de 20,05 cm. A barra e a régua são colocadas em um forno a 270oC e a medida da barra com a régua é agora de 20,11 cm. Calcule o coeficiente de dilatação térmica do material da barra. (Pág. 177) Solução. Considere o seguinte esquema da situação: Barra T0 Régua T0 Barra L0 T Régua T L’ Régua T0 L’ L Para calcular o coeficiente de dilatação da barra, é preciso determinar seu comprimento após a expansão térmica, medindo-a com uma régua que esteja à temperatura T0. No presente caso, o comprimento final da barra foi medido com uma régua à temperatura T, que resultou na medida L’. Barra T Régua T L’ Como conhecemos o coeficiente de expansão linear da régua, podemos determinar o quanto a régua expandiu. Ou seja, à temperatura T a marca L’ (20,11 cm)da régua coincide com o comprimento da barra. Se a régua for resfriada à temperatura T0, mas a barra não, a régua irá marcar L como sendo o comprimento da barra. Barra T Régua T0 L’ L A expansão térmica da régua é dada por (T0 → T; L’ → L): ΔL = L − L' = α R L' ΔT L = L' (α R L' ΔT + 1) (1) A expansão térmica da barra é dada por: ΔL = L − L0 = α B L0 ΔT L = L0 (α B L0 ΔT + 1) (2) Igualando-se (1) e (2): L0 (α B L0 ΔT + 1) = L' (α R L' ΔT + 1) L0 + α B L0 ΔT = L' (α R L' ΔT + 1) −5o −1 o ⎡ ⎤ L' (α R ΔT + 1) − L0 ( 20,11 cm ) ⎣(1,1×10 C ) ( 250 C ) + 1⎦ − ( 20, 05 cm ) αB = = ΔTL0 ( 250o C ) ( 20, 05 cm ) Na expressão acima, utilizou-se o coeficiente de dilatação térmica do aço para o ferro, pois são praticamente iguais. ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 22 – Temperatura Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 56 Problemas Resolvidos de Física α B = 2,30029 Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES × 10−5 o C−1 α B ≈ 2,3 × 10 −5 o C −1 [Início seção] [Início documento] 28. Uma barra de comprimento L0 = 3,77 m e coeficiente de dilatação térmica 25 × 1...
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This document was uploaded on 02/03/2014.

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