Uma chapa metálica, com um furo * 1 ponto central de diâmetro “d”, é aquecida dentro de um forno.
Com o aumento da temperatura, podemos afirmar:
a) O furo permanece constante, e a chapa aumenta a sua dimensão.
b) O furo diminui enquanto a chapa aumenta a sua dimensão.
c) Tanto a chapa quanto o furo
permanecem com as mesmas dimensões.
d) Tanto o furo quanto a chapa aumentam as suas dimensões.
e) O furo diminui enquanto a dimensão da chapa permanece constante.

Passo 1

O enunciado apresenta uma chapa metálica plana que possui um furo central de diâmetro d. A chapa é aquecida, o que provoca dilatação térmica. O conteúdo envolvido é a dilatação linear de sólidos, em que qualquer comprimento L varia segundo o coeficiente de dilatação linear \alpha.

Passo 2

Pela teoria da dilatação linear, se aquecermos um corpo de comprimento inicial L por uma variação de temperatura \Delta T, o aumento de comprimento é
\Delta L = \alpha \, L \, \Delta T.
Isso vale para qualquer comprimento dentro do material, sejam as dimensões externas da chapa ou comprimentos internos como o diâmetro do furo.

Passo 3

Como o furo pode ser visto como um círculo “imaginário” dentro do material, ele também se expande segundo a mesma regra. Ou seja, seu diâmetro d sofre
\Delta d = \alpha \, d \, \Delta T,
logo o furo aumenta de tamanho assim como a chapa.

Resposta

d) Tanto a chapa quanto o furo aumentam as suas dimensões.

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