Em uma atividade de Física, estudantes analisaram uma barra de alumínio usada em uma estrutura metálica. A…
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
Em uma atividade de Física, estudantes analisaram uma barra de alumínio usada em uma estrutura metálica. A barra tinha comprimento inicial de 1,00 m, estava a 20 °C e foi aquecida uniformemente até 70 °C. Para o alumínio, o coeficiente de dilatação linear é 23 × 10?6 °C?¹. Desprezando as dilatações em outras direções, a variação do comprimento pode ser calculada por ?L = aL0?T. Com base nos dados do experimento, qual foi a dilatação linear da barra de alumínio?
- A) 0,115 mm
- B) 2,30 mm
- C) 1,61 mm
- D) 0,00115 mm
- E) 1,15 mm
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Comprimento inicial L0 = 1,00 m, coeficiente de dilatação linear a = 23 × 10^-6 °C^-1, temperatura inicial 20 °C e final 70 °C.
- Calcule a variação de temperatura. deltaT = 70 - 20 = 50 °C.
- Aplique a fórmula deltaL = a × L0 × deltaT. Temos deltaL = 23 × 10^-6 × 1,00 × 50 = 1150 × 10^-6 m = 1,15 × 10^-3 m.
- Converta para milímetros, sabendo que 1 m = 1000 mm. Logo deltaL = 1,15 mm, que corresponde à alternativa E.
- Por que as outras estão erradas. A) 0,115 mm está errada por um erro de casa decimal de uma ordem de grandeza. B) 2,30 mm está errada porque corresponderia a uma variação de temperatura de 100 °C, valor que não existe nesta situação. C) 1,61 mm está errada porque corresponde a multiplicar a dilatação pela temperatura final de 70 °C, em vez da variação de 50 °C. D) 0,00115 mm está errada por um erro de conversão de unidades, de mil vezes a menos. Portanto, o gabarito oficial E está correto.
💡 Dica: Utilize a fórmula da dilatação linear para resolver a questão.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente o produto, mas errou a posição da vírgula ao converter ou usou uma variação de temperatura de 5 °C em vez de 50 °C.
O aluno usou uma variação de temperatura de 100 °C, possivelmente por somar ou dobrar valores do enunciado em vez de subtrair 20 °C de 70 °C.
O aluno multiplicou o coeficiente e o comprimento pela temperatura final de 70 °C, esquecendo de calcular a variação de temperatura.
O aluno errou a conversão de unidades, tratando o resultado em metros como se fosse milímetros, com diferença de mil vezes.
Por que engana: Confundir a dilatação linear com o coeficiente de dilatação ou não aplicar corretamente a fórmula da dilatação linear.
A variação de temperatura foi ΔT = 70 − 20 = 50 °C. Aplicando ΔL = αL₀ΔT, obtém-se ΔL = (23 × 10⁻⁶)(1,00)(50) m = 1,15 × 10⁻³ m. Como 1,15 × 10⁻³ m corresponde a 1,15 mm, essa é a dilatação linear da barra.
Raio-X da questão
dilatação linear
avaliacao
dilatação linear · coeficiente de dilatação
Revisar a fórmula da dilatação linear e o coeficiente de dilatação.
Confundir a dilatação linear com o coeficiente de dilatação ou não aplicar corretamente a fórmula da dilatação linear.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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