Uma chapa metálica possui um orifício circular. Ela é aquecida de 100^circ C para 200^circ C. O que ocorre com o diâmetro do orifício?
Escolha uma opção:
a. Não varia
b. Diminui um pouco
c. Aumenta um pouco
d. Reduz-se à metade
e. Dobra

Passo 1

Beleza, vamos lá. A questão diz que temos uma chapa metálica com um furinho redondo (orifício circular). A chapa vai de 100 °C pra 200 °C. A pergunta é: o que acontece com o diâmetro desse furinho?
Conteúdo: dilatação térmica linear.
O que vamos precisar: entender que, quando um metal esquenta, ele “cresce” em todas as direções, e usar a fórmula da dilatação térmica linear:
De
onde é o coeficiente de dilatação linear, é o comprimento inicial e a variação de temperatura.

Passo 2

Teoria na prática:
Quando o metal esquenta, cada pedacinho dele se expande no mesmo percentual. Isso vale para o pedaço sólido da chapa e também para o orifício – o furinho “acompanha” a expansão do material ao redor. Se o material cresce, o espaço vazio dentro dele também cresce.

Passo 3

Aplicando ao diâmetro do orifício:
  • Diâmetro inicial: De.
  • Variação de temperatura: d = d0 + De.
  • Coeficiente de dilatação linear: (não nos foi dado numericamente, mas isso não muda o raciocínio).
    A variação do diâmetro é
Logo, o novo diâmetro é
ou seja, ele aumenta em relação a , mas “um pouco”, proporcional a .

Resposta

c. Aumenta um pouco

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