20-temp_teor_cinetica_mec_estat_prim_lei_termodin

Despreze mudanas nas sees retas b ache a tenso na

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Unformatted text preview: relaxado. Quando o sistema é aquecido, o fio e o cilindro expandem-se, sendo que o alumínio expande-se mais do que o fio de aço (coeficiente de dilatação térmica maior para o alumínio). A diferença entre os comprimentos finais do cilindro e do fio é que gera a tensão no fio, sendo essa diferença, ΔL, que entra em (1). Assim, o comprimento do cilindro de alumínio após a expansão térmica será: L = L0 (1 + α Al ΔT ) = ( 85, 0 cm ) ⎡1 + ( 2,3 × 10−5o C−1 ) (110o C ) ⎤ = 85, 21505 cm ⎣ ⎦ Se o fio de aço não estivesse conectado ao cilindro, seu comprimento após a expansão térmica seria: L' = L0 (1 + α Aço ΔT ) = ( 85, 0 cm ) ⎡1 + (1,1×10−5o C−1 ) (110o C ) ⎤ = 85,10285 cm ⎣ ⎦ Em relação à situação do fio de aço no problema, a Eq. (1) pode ser reescrita da seguinte forma: ΔL F L − L' = EAço = EAço A L' L' Substituindo-se pelos valores numéricos fornecidos: (85, 21505 cm ) − (85,10285 cm ) = 2, 6368 F = ( 200 × 109 N/m 2 ) A ( 85,10285 cm ) × 108 Pa F ≈ 2,64 × 10 8 Pa A [Início seção] [Início documento] ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 19 – Temperatura Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 11 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 53. Duas barras de materiais diferentes, mas com o mesmo comprimento L e seção reta igual à A são colocadas, como na Fig. 19-20a. A temperatura é T e não há tensão inicial. A temperatura é aumentada em ΔT. (a) Mostre que a interface entre as barras é deslocada de uma quantidade dada por ⎛ α E − α 2 E2 ⎞ ΔL = ⎜ 1 1 ⎟ LΔT ⎝ E1 + E2 ⎠ onde αa1 e α2 são os coeficientes de dilatação linear e E1 e E2 são os módulos de Young dos materiais. Despreze mudanças nas seções retas. (b) Ache a tensão na interface após o aquecimento? (Pág. 182) Solução. O esquema a seguir mostra quais seriam os comprimentos finais das bar...
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This document was uploaded on 02/03/2014.

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