UNIFIMES 2024 (Mineiros, 1º semestre) — questão 38 de Física

Gabarito CTermologia — dilatação linear: inclinação do gráfico L × ΔθVestibular de Medicina · 1º semestre · câmpus Mineiros · Prova II (objetiva)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do UNIFIMES 2024 (Mineiros, 1º semestre)

Enunciado em texto

O coeficiente de dilatação linear α é uma medida do aumento de comprimento de um material em resposta a uma mudança em sua temperatura. A tabela mostra o valor de α para alguns metais.

Metalα (×10−6 ∘C−1\times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1})
Cromo4,9
Ferro11,8
Platina8,8
Titânio8,6
Tungstênio4,5

Em um experimento de caracterização de materiais, um técnico submete cinco barras metálicas, cada uma feita de um dos metais da tabela e todas com mesmo comprimento inicial L0_0, a variações de temperaturas controladas, possibilitando a construção do gráfico do comprimento final L das barras em função da variação da temperatura Δθ.

[Gráfico: L no eixo vertical, Δθ no horizontal. Cinco semirretas partem do mesmo ponto L0_0 no eixo vertical, numeradas de 1 a 5 da mais inclinada para a menos inclinada: 1 (preta, a mais íngreme), 2 (verde), 3 (amarela), 4 (vermelha) e 5 (azul, a menos inclinada).]

Analisando o gráfico e a tabela, as curvas 2 e 4 correspondem, respectivamente, a

(A) titânio e cromo.

(B) ferro e tungstênio.

(C) platina e cromo.

(D) platina e titânio.

(E) cromo e platina.

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2024 (1º semestre), câmpus Mineiros — UNIFIMES/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário de Mineiros (UNIFIMES) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: qual metal corresponde a cada reta, pela inclinação.

Passo 1 — a equação de cada reta. Na dilatação linear:

L=L0+L0 α ΔθL = L_0 + L_0\,\alpha\,\Delta\theta

É uma reta que começa em L0L_0 e tem inclinação L0αL_0\alpha. Como todas as barras têm o mesmo L0L_0, quanto maior α, mais inclinada a reta.

Passo 2 — ordenar os α do maior para o menor.

11,8>8,8>8,6>4,9>4,511{,}8 > 8{,}8 > 8{,}6 > 4{,}9 > 4{,}5

Ferro > platina > titânio > cromo > tungstênio. Então: 1 = ferro, 2 = platina, 3 = titânio, 4 = cromo, 5 = tungstênio.

Passo 3 — as curvas pedidas. A curva 2 é a platina e a curva 4 é o cromo.

⚠️ A armadilha: inverter a ordem e achar que a reta 1 é a do menor α. Ou trocar platina (8,8) por titânio (8,6), que são muito próximos: a reta 2 é a de α um pouco maior, a platina. Quem troca cai na alternativa A ou D.

A ideia em uma frase: no gráfico L × Δθ, a inclinação é L0αL_0\alpha: a reta mais inclinada é a do maior coeficiente de dilatação.

Resposta: alternativa C (platina e cromo).

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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