Uma esfera de aço cujo coeficiente de dilatação linear é 1 ∙ 10−5 ℃−1 passa, sem nenhuma folga, por um orifício circular feito numa chapa de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é 2,5 ∙ 10−5 ℃−1 , estando ambas à temperatura ambiente.
Considere as afirmações seguintes:
I. Elevando de 30 ℃ a temperatura da esfera e da chapa, a esfera continuará passando, sem nenhuma folga, pelo orifício.
II. Aquecendo apenas a chapa, a esfera passará com folga pelo orifício.
III. Resfriando ambas de 25 ℃, a esfera não mais passará pelo orifício. É correto o que se afirma somente em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
Considere as afirmações seguintes:
I. Elevando de 30 ℃ a temperatura da esfera e da chapa, a esfera continuará passando, sem nenhuma folga, pelo orifício.
II. Aquecendo apenas a chapa, a esfera passará com folga pelo orifício.
III. Resfriando ambas de 25 ℃, a esfera não mais passará pelo orifício. É correto o que se afirma somente em:
a) I
b) II
c) III
d) I e II
e) II e III
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Resposta: Alternativa e) II e III.
Explicação:
Para resolver essa questão, precisamos entender como a dilatação térmica funciona. Quando um objeto é aquecido, ele se expande; quando é resfriado, ele se contrai. A quantidade de expansão ou contração é determinada pelo coeficiente de dilatação térmica do material.
Agora, vamos analisar cada afirmação:
I. Se a esfera de aço e a chapa de zinco forem aquecidas igualmente, ambas se expandirão. No entanto, a chapa de zinco se expandirá mais porque seu coeficiente de dilatação térmica é maior. Portanto, a esfera de aço ainda passará pelo orifício na chapa de zinco.
II. Se apenas a chapa de zinco for aquecida, ela se expandirá, aumentando o tamanho do orifício. Portanto, a esfera de aço passará pelo orifício com folga.
III. Se a esfera de aço e a chapa de zinco forem resfriadas, ambas se contrairão. No entanto, a chapa de zinco se contrairá mais porque seu coeficiente de dilatação térmica é maior. Portanto, o orifício na chapa de zinco se tornará menor do que a esfera de aço, e a esfera não passará mais pelo orifício.
Portanto, a resposta correta é a alternativa **e) II e III**.