Durante uma atividade de manutenção em uma escola, estudantes analisaram uma barra de aço usada em uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de manutenção em uma escola, estudantes analisaram uma barra de aço usada em uma estrutura metálica. Em um laboratório, a barra tinha comprimento inicial de 2,0 m, quando sua temperatura era de 20 °C. Após ser aquecida uniformemente até 80 °C, considerou-se, para o aço, o coeficiente de dilatação linear a = 12 × 10?6 °C?¹. Despreze deformações causadas por outros fatores. Com base nos dados do experimento, calcule a variação do comprimento da barra de aço, em metros, provocada pelo aquecimento.
- A) 0,00120 m
- B) 0,00144 m
- C) 0,00288 m
- D) 0,144 m
- E) 0,00072 m
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Comprimento inicial L0 = 2,0 m, temperatura inicial 20 °C, temperatura final 80 °C e coeficiente de dilatação linear alfa = 12 × 10^-6 °C^-1. Passo 2: Calcule a variação de temperatura: ΔT = 80 - 20 = 60 °C. Passo 3: Use a fórmula da dilatação linear: ΔL = L0 × alfa × ΔT. Passo 4: Substitua os valores: ΔL = 2,0 × 12 × 10^-6 × 60 = 1440 × 10^-6 = 0,00144 m. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa B (0,00144 m) está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 0,00120 m corresponderia a usar ΔT = 50 °C, o que está errado porque a variação correta é 60 °C. C) 0,00288 m é o dobro do resultado correto, como se o aquecimento fosse contado duas vezes. D) 0,144 m está 100 vezes maior, pois o expoente 10^-6 foi trocado por 10^-4. E) 0,00072 m corresponderia a usar L0 = 1,0 m, metade do comprimento real da barra.
💡 Dica: Use a fórmula da dilatação linear para calcular.
Alternativa por alternativa
Provavelmente calculou a variação de temperatura errada, usando ΔT = 50 °C em vez de 60 °C, o que leva a 2 × 12 × 10^-6 × 50 = 0,00120 m.
Por que engana: Confundir o coeficiente de dilatação linear com o coeficiente volumétrico ou errar o cálculo da variação de temperatura.
A dilatação linear é calculada por ΔL = L₀ · α · ΔT. A variação de temperatura é ΔT = 80 − 20 = 60 °C. Portanto, ΔL = 2,0 · 12 × 10⁻⁶ · 60 = 1,44 × 10⁻³ m = 0,00144 m.
Provavelmente dobrou o resultado, por exemplo somando a dilatação de ida e volta ou aplicando a fórmula duas vezes, o que leva a 0,00288 m.
Provavelmente trocou o fator 10^-6 por 10^-4 ao escrever o coeficiente, o que multiplica o resultado por 100 e leva a 0,144 m.
Provavelmente usou o comprimento errado (1,0 m em vez de 2,0 m) ou calculou ΔT = 30 °C, o que resulta em 0,00072 m.
Raio-X da questão
dilatação térmica
avaliacao
dilatação térmica linear · multiplicação de números decimais
Revisar a fórmula da dilatação linear e o coeficiente de dilatação.
Confundir o coeficiente de dilatação linear com o coeficiente volumétrico ou errar o cálculo da variação de temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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