Por que algumas pontes "estalam" mais em dias quentes? Em uma via expressa, moradores reclamaram de ruídos…

Questão

Por que algumas pontes "estalam" mais em dias quentes? Em uma via expressa, moradores reclamaram de ruídos vindos de uma junta de dilatação de um viaduto metálico. Um técnico explicou que o trecho de aço entre dois apoios tem comprimento aproximado de 25 m. Com um termômetro infravermelho, ele registrou que a temperatura da estrutura passou de 18 °C, no início da manhã, para 38 °C no começo da tarde. Para estimar a variação de comprimento esperada nesse intervalo e orientar a manutenção, ele adotou o coeficiente de dilatação linear do aço alfa = 1,2 x 10^-5 1/°C. A administração pretende colocar uma placa informativa para o público, com um texto curto que comunique o resultado dessa estimativa e o motivo do ruído, sem usar linguagem técnica excessiva. Com base nos dados do texto, identifique a frase mais adequada para a placa, comunicando a ordem de grandeza da variacao de comprimento e o fenomeno fisico envolvido.

1. A) A variacao esperada e de cerca de 6 mm, pois o aco se dilata quando a temperatura aumenta.
2. B) A variacao esperada e de cerca de 11 mm, pois o aco se dilata quando a temperatura aumenta.
3. C) A variacao esperada e de cerca de 60 mm, pois o aco se dilata quando a temperatura aumenta.
4. D) A variacao esperada e de cerca de 6 mm, pois o aco contrai quando a temperatura aumenta.
5. E) A variacao esperada e de cerca de 0,006 mm, pois o aco se dilata quando a temperatura aumenta.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado. O comprimento do trecho de aço é L0 = 25 m, o coeficiente de dilatação linear é alfa = 1,2 x 10^-5 por °C, e a temperatura varia de 18 °C para 38 °C.
2. Calcule a variação de temperatura: ΔT = 38 - 18 = 20 °C. É preciso usar a diferença entre as temperaturas, e não a temperatura final.
3. Aplique a fórmula da dilatação linear: ΔL = L0 x alfa x ΔT = 25 x 1,2 x 10^-5 x 20 = 25 x 2,4 x 10^-4 = 6 x 10^-3 m.
4. Converta para milímetros, lembrando que 1 m = 1000 mm: 6 x 10^-3 m = 6 mm. Assim, a variação esperada é de cerca de 6 mm.
5. O fenômeno físico é a dilatação térmica: quando a temperatura sobe, o aço aumenta de comprimento, e as juntas de dilatação existem justamente para absorver esse aumento. Os ruídos aparecem quando as partes da estrutura se acomodam nessas juntas.
6. Análise das demais alternativas. B está errada, pois 11 mm corresponderia a usar ΔT = 38 °C. C está errada, pois 60 mm é dez vezes o valor correto. D está errada, pois o aço se dilata, e não se contrai, quando aquece. E está errada, pois 0,006 mm é mil vezes menor que 6 mm, ou seja, houve erro de conversão de unidades.
7. Conclusão: a alternativa A é a correta e coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule a variação de comprimento usando a fórmula da dilatação linear e interprete o fenômeno físico.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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