FACISB 2023 — questão 66 de Física

Enunciado em texto
Um par bimetálico é um dispositivo constituído por duas lâminas metálicas de materiais diferentes e unidas rigidamente entre si. Com o aumento da temperatura, uma lâmina se dilata mais que a outra, o que provoca um encurvamento do conjunto.
[Figura: à esquerda, na temperatura , uma lâmina de ferro (cinza, em cima) unida a uma de latão (laranja, embaixo), retas. À direita, na temperatura , o par encurvado, com o latão do lado de fora da curva (a curva tem a concavidade voltada para o ferro).]
Considere um par bimetálico constituído por duas lâminas, cada uma com comprimento 5,0 cm, sendo uma lâmina de ferro e outra de latão, cujos coeficientes de dilatação linear valem, respectivamente, e . Se essas duas lâminas têm o mesmo comprimento quando a temperatura é de 20 ºC, a diferença de comprimento entre elas na temperatura de 70 ºC é de
(A) cm.
(B) cm.
(C) cm.
(D) cm.
(E) cm.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2023 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto o latão fica mais comprido que o ferro ao passar de 20 °C para 70 °C.
Passo 1 — dilatação linear de cada lâmina. , com cm e Δθ = 50 °C:
Passo 2 — a diferença. As duas começaram com o mesmo comprimento, então a diferença final é a diferença das dilatações:
Atalho: direto, cm.
⚠️ A armadilha: responder com a dilatação de uma das lâminas sozinha: cm (alternativa B, latão) ou cm (alternativa D, ferro). A pergunta é a diferença entre elas.
A ideia em uma frase: mesma origem, mesmo aquecimento: a diferença de comprimento vem só da diferença entre os coeficientes de dilatação.
Resposta: alternativa C ( cm).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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