PUC-RS 2014 — questão 4 de Física

Gabarito BTermologia — dilatação linear de placas de concretoConcurso Vestibular · Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 4 de Física do PUC-RS 2014

Enunciado em texto

O piso de concreto de um corredor de ônibus é constituído de secções de 20m separadas por juntas de dilatação. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do concreto é 12×10−6 ∘C−112 \times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1}, e que a variação de temperatura no local pode chegar a 50ºC entre o inverno e o verão. Nessas condições, a variação máxima de comprimento, em metros, de uma dessas secções, devido à dilatação térmica, é

(A) 1,0×10−21{,}0 \times 10^{-2}

(B) 1,2×10−21{,}2 \times 10^{-2}

(C) 2,4×10−42{,}4 \times 10^{-4}

(D) 4,8×10−44{,}8 \times 10^{-4}

(E) 6,0×10−46{,}0 \times 10^{-4}

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (Verão) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto uma placa de 20 m muda de comprimento com uma variação de 50 °C.

Passo 1 — dilatação linear:

ΔL=L0 α ΔT\Delta L = L_0\,\alpha\,\Delta T

ΔL=20×12×10−6×50\Delta L = 20 \times 12\times10^{-6} \times 50

ΔL=12 000×10−6=1,2×10−2 m\Delta L = 12\,000\times10^{-6} = 1{,}2\times10^{-2}\ \text{m}

São 1,2 cm por placa: é esse o espaço que a junta de dilatação precisa acomodar.

⚠️ A armadilha: esquecer um dos fatores: sem o comprimento, 12×10−6×50=6,0×10−412 \times 10^{-6} \times 50 = 6{,}0 \times 10^{-4} (alternativa E); sem a variação de temperatura, 20×12×10−6=2,4×10−420 \times 12 \times 10^{-6} = 2{,}4 \times 10^{-4} (alternativa C).

A ideia em uma frase: ΔL = L₀αΔT: comprimento, coeficiente e variação de temperatura, os três multiplicados.

Resposta: alternativa B (1,2×10−21{,}2 \times 10^{-2} m).

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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