Tópicos de Física 2 - Dilatação térmica (97)

por Clara Kido Qua 05 Mar 2014, 10:44

O sistema observado a seguir encontra-se inicialmente em equilíbrio. A barra metálica de coeficiente de dilatação linear= 8.10-^4 ºC-¹ tem comprimento inicial de 6,25m. O fio e a mola são ideais, de massas desprezíveis, sendo k=400N/m.O bloco A tem m=10kg e g=10m/s².
Quanto deve ser aquecida (somente) a barra metálica para que o bloco A encoste no solo e a mola, de comprimento=0.5 m, não experimente deformação?

Obrigada.

por **Elcioschin** Qua 05 Mar 2014, 17:26

Onde está o sistema observado????

por Camel Sex 10 Mar 2017, 13:50

por **Elcioschin** Sáb 11 Mar 2017, 09:20

Elongação da mola: P = k.x ---> m.g = k.x ---> 10.10 = 400.x ---> x = 0,25 m

Para a mola voltar ao seu comprimento normal, o corpo A deverá descer a altura atual 25 cm = 0,25 m, mais a elongação: ∆L = 0,25 + 0,25 ---> ∆L = 0,50 m

∆L = Lo.α.∆T ---> 0,50 = 6,25.8.10^-4.∆T ---> ∆T = 100 ºC

por JohnnyC Seg 05 Jun 2017, 00:29

Mestre Élcio, desculpe reviver essa publicação, mas é que não estou conseguindo entender o final da resolução "Para a mola voltar ao seu comprimento normal, o corpo A deverá descer a altura atual 25 cm = 0,25 m, mais a elongação: ∆L = 0,25 + 0,25 ---> ∆L = 0,50 m"
Por favor, poderia me explicar isso ?
Se pudesse ser com uma imagem de antes e depois seria melhor ainda.
Obrigado.

por **Euclides** Seg 05 Jun 2017, 01:27

Com o corpo pendurado a mola tem uma elongação:

Elcioschin escreveu:Elongação da mola: P = k.x ---> m.g = k.x ---> 10.10 = 400.x ---> x = 0,25 m

Para que a mola não tenha qualquer elongação será preciso que o corpo pendurado desça até o chão (25 cm) e mais o tanto que a mola estava esticada (25 cm). Isso quer dizer que a barra metálica deve dilatar-se 50 cm.

Elcioschin escreveu:elongação: ∆L = 0,25 + 0,25 ---> ∆L = 0,50 m

∆L = Lo.α.∆T ---> 0,50 = 6,25.8.10^-4.∆T ---> ∆T = 500 ºC

por igorrudolf Seg 05 Jun 2017, 01:31

Olá amigos,

∆T não deveria ser igual a 100ºC ?

por JohnnyC Seg 05 Jun 2017, 07:54

Bom dia, Euclides.
"Para que a mola não tenha qualquer elongação será preciso que o corpo pendurado desça até o chão (25 cm) e mais o tanto que a mola estava esticada (25 cm)."
Nessa parte, eu não consigo entender, pois para mim a mola estará ainda mais alongada (deformada) e não o contrário.

por **Elcioschin** Seg 05 Jun 2017, 11:05

igorrudolf

Você está certo: ∆T = 100 ºC (erro bobo meu nas contas). Vou editar.

JohnnyC

Se a barra dilatar apenas 25 cm o bloco APENAS chegará ao chão, MAS a mola continuará esticada 25 cm. Para a mola voltar ao comprimento original (seja ele qual for, pois não foi informado no enunciado), é necessário que a barra dilate mais 25 cm

Logo, a dilatação total da barra deverá ser 50 cm