David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de Física, volume 2 , 8º ed. Rio de Janeiro: LTC , 2008, pp 207. x-y 17
Uma barra de aço tem de diâmetro a . Um anel de latão tem um diâmetro interno de a . Se os dois objetos são mantidos em equilíbrio térmico, a que temperatura barra se ajusta perfeitamente o furo? Sabendo que o coeficiente linear de dilatação do aço é e o do latão é .
Passo 1
O problema quer saber em que temperatura o diâmetro interno do anel de latão será igual ao diâmetro da barra de aço. Como eles são mantidos em equilíbrio térmico eles estão sempre a mesma temperatura.
Como o problema quer que o tamanho final dos diâmetro sejam iguais, vamos igualar essas medidas para chegarmos no resultado que ele deseja.
Vamos escrever a equação de dilatação superficial em função do diâmetro e não da área assim como fizemos no exercício anterior
Passo 2
Como falamos, o problema quer a temperatura em que o diâmetro final dos objetos seja igual, então vamos igualar as equações da barra de aço e do anel de latão
Assim podemos igualar
Agora que temos a equação, podemos substituir o valor dos dados que temos, lembrando que
Atenção pra arrendondar só no final, hein!
Passo 3
Descobrimos para qual variação de temperatura vai ocorrer o fato da barra e o anel terem a mesma área, mas o problema que a temperatura final e não a variação e por isso vamos fazer: