Questões de Vestibular Sobre dilatações em física

Sabemos que as dimensões de um corpo se alteram, quando também alteramos sua temperatura. Salvo algumas exceções, todos os corpos, quer sejam sólidos, líquidos ou gasosos, dilatam-se quando sua temperatura aumenta. Na tira que segue, temos uma possibilidade de solução para o problema apresentado:



Após a leitura das imagens, é correto afirmar:

O tanque de expansão térmica é uma tecnologia recente que tem por objetivo proteger caldeiras de aquecimento de água. Quando a temperatura da caldeira se eleva, a água se expande e pode romper a caldeira. Para que isso não ocorra, a água passa para o tanque de expansão térmica através de uma válvula; o tanque dispõe de um diafragma elástico que permite a volta da água para a caldeira.



Suponha que você queira proteger uma caldeira de volume 500 L, destinada a aquecer a água de 20 ºC a 80 ºC; que, entre essas temperaturas, pode-se adotar para o coeficiente de dilatação volumétrica da água o valor médio de 4,4 · 10^–4 ºC^–1e considere desprezíveis a dilatação da caldeira e do tanque. Sabendo que o preço de um tanque de expansão térmica para essa finalidade é diretamente proporcional ao seu volume, assinale, das opções fornecidas, qual deve ser o volume do tanque que pode proporcionar a melhor relação custo-benefício.

Suponha que se definiu uma nova unidade de medida de comprimentos, o tetro. Para isso, foi usada como padrão uma barra metálica, mantida a temperatura constante, na cidade X. Para usar a nova convenção, três pessoas, uma em cada cidade, mediram um objeto de mesmo comprimento. As cidades onde as medições foram realizadas são X, A e B. Sabe-se que as cidades A e B possuem uma temperatura média menor e maior do que X, respectivamente. Se a medida do objeto em X, comparada ao padrão, é de 0,5 tetro, a alternativa correta será:

Parta cercar com arame um terreno quadrado de lado 25 m adquire-se 100 m de fio. Fazendo o cercado percebe-se que faltaram 2 cm de fio para completar a cerca. Como a temperatura no local está mais baixa do que a média do período resolve-se utilizar o fio em um dia mais quente, já que ele estaria mais dilatado.Calcule o aumento de temperatura que deve ocorrer no local para que o fio atinja o tamanho desejado. (Dado coeficiente de dilatação linear do fio igual 4.10-5 °C^-1.)

Há 300 anos, o padre Bartolomeu de Gusmão (1685- 1724), perante a Corte Portuguesa, fez um pequeno balão de ar quente, produzido em papel, elevar-se a 4 metros de altura, pretendendo demonstrar a possibilidade de sua “máquina de andar no ar”. Supondo que o balão, de massa m0 (vazio), volume V e contendo ar quente de densidade tenha se movido em movimento retilíneo uniforme no ar de densidade 0, pode-se afirmar que o módulo da força exercida sobre ele devido ao seu movimento (arraste), sendo g a aceleração local da gravidade, vale