Questões de Vestibular de Física - Dilatações

Estudantes, analisando os dados apresentados no gráfico, e supondo que a água seja colocada dentro do recipiente, fizeram as seguintes previsões:

I. O recipiente estará completamente cheio de água, sem haver derramamento, apenas quando a tem- peratura for 4o C.

II. A água transbordará apenas se sua temperatura e a do recipiente assumirem simultaneamente valores acima de 4o C.

III. A água transbordará se sua temperatura e a do recipiente assumirem simultaneamente valores acima de 4o C ou se assumirem simultaneamente valores abaixo de 4o C.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:

O alumínio é um material que dilata isotropicamente, ou seja, dilata igualmente em todas as direções. Um anel como o mostrado na figura a seguir foi recortado de uma lâmina uniforme de alumínio.



Elevando- se uniformemente a temperatura desse anel, verifica- se que

Um método utilizado comumente para montagem de rolamentos de grande porte e rolamentos com ajuste apertado é conhecido como “montagem a quente”. Em geral, trata-se de um método baseado na expansão do anel interno devido à variação de temperatura dele. Este aumento de temperatura pode ser obtido por imersão em óleo aquecido, imersão em fornos ou aquecimento por indução. Para o processo de montagem apresentado na figura a seguir, o anel interno de um rolamento de aço com diâmetro de 100,0 mm à temperatura ambiente (20 °C) deve possui r um diâmetro de 100,1 mm após o aquecimento.

Sabendo que coeficiente de dilatação linear do aço é  α=11x10^⁻6 °C^⁻1, a temperatura final que o rolamento deverá alcançar é

                                                      

Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal "engripado", isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme mostra a figura abaixo.
Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas possam voltar a funcionar normalmente.




Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo e bucha).

Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto deve ser

Uma garrafa aberta está quase cheia de um determinado líquido. Sabe-se que se esse líquido sofrer uma dilatação térmica correspondente a 3% de seu volume inicial, a garrafa ficará completamente cheia, sem que tenha havido transbordamento do líquido.





Desconsiderando a dilatação térmica da garrafa e a vaporização do líquido, e sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido é igual a 6 × 10^{– 4} °C^–1 , a maior variação de temperatura, em °C, que o líquido pode sofrer, sem que haja transbordamento, é igual a