UPE 2021 (SSA 2) — questão 26 de Física

Enunciado em texto
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água cal/g, calor latente de vaporização da água cal/g, índice de refração do ar e utilize e a constante universal dos gases ideais .
Ao aquecer uma barra composta de uma liga metálica desconhecida, foi possível elaborar o gráfico ao lado, o qual relaciona comprimento L da barra, em metros, em função de sua temperatura de equilíbrio, em graus Celsius. Qual o coeficiente de dilatação linear dessa liga metálica em unidades de ?
[Gráfico: L (m) × T (°C). Reta crescente que passa por (30; 10,000), (40; 10,002), (50; 10,004) e (60; 10,006), com linhas pontilhadas marcando esses pontos.]
A) 10
B) 20
C) 30
D) 45
E) 55
(Enunciado e figura: SSA 2 — UPE 2021, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o coeficiente de dilatação linear da liga, lendo o gráfico do comprimento em função da temperatura.
Passo 1 — a lei da dilatação linear. O aumento de comprimento é proporcional ao comprimento inicial e à variação de temperatura:
Passo 2 — os dados do gráfico. De 30 °C a 60 °C, o comprimento vai de 10,000 m a 10,006 m:
Passo 3 — o coeficiente.
Conferindo: com qualquer trecho de 10 °C o resultado é o mesmo: . A reta é exatamente o que a lei prevê (dilatação proporcional a ).
⚠️ A armadilha: esquecer de dividir pelo comprimento inicial e fazer , ou errar a potência na conversão final e marcar 10 ou 30. Quem usa (a temperatura final, em vez da variação) chega a , alternativa A.
A ideia em uma frase: : 6 mm a mais numa barra de 10 m para 30 °C dá .
Resposta: alternativa B (20 × 10⁻⁶ °C⁻¹).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.