uma placa metálica de dimensões 10cm x 20cm x 0,5 cm tem seu centro um furo cujo diametro é igual a 1cm quando a placa está à temperatura de 20°C. O coeficiente de dilatação linear do metal da placa é 20•10^-6°C^-1. Quando a temperatura é de 520°C, a área do furo aumenta ou diminui? Quanto?
Para determinar se a área do furo aumenta ou diminui quando a temperatura é de 520°C, precisamos calcular a dilatação da placa e do furo separadamente.
Primeiro, vamos calcular a dilatação da placa. Utilizaremos a fórmula:
ΔL = α * L * ΔT
Onde:
ΔL é a variação no comprimento,
α é o coeficiente de dilatação linear,
L é o comprimento inicial, e
ΔT é a variação de temperatura.
Considerando que a placa tem dimensões de 10 cm x 20 cm x 0,5 cm, podemos calcular a variação no comprimento:
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Resposta:
Para determinar se a área do furo aumenta ou diminui quando a temperatura é de 520°C, precisamos calcular a dilatação da placa e do furo separadamente.
Primeiro, vamos calcular a dilatação da placa. Utilizaremos a fórmula:
ΔL = α * L * ΔT
Onde:
ΔL é a variação no comprimento,
α é o coeficiente de dilatação linear,
L é o comprimento inicial, e
ΔT é a variação de temperatura.
Considerando que a placa tem dimensões de 10 cm x 20 cm x 0,5 cm, podemos calcular a variação no comprimento:
ΔL = (α * L * ΔT) + (α * W * ΔT) + (α * H * ΔT)
ΔL = (20 * 10^-6 * 10 * (520 - 20)) + (20 * 10^-6 * 20 * (520 - 20)) + (20 * 10^-6 * 0,5 * (520 - 20))
ΔL ≈ 0,035 cm
Agora, vamos calcular a dilatação do furo. Utilizaremos a fórmula:
ΔD = α * D * ΔT
Onde:
ΔD é a variação no diâmetro,
D é o diâmetro inicial, e
ΔT é a variação de temperatura.
Considerando que o diâmetro inicial do furo é 1 cm, podemos calcular a variação no diâmetro:
ΔD = α * D * ΔT
ΔD = 20 * 10^-6 * 1 * (520 - 20)
ΔD ≈ 0,5 x 10^-3 cm
Agora, vamos calcular a variação na área do furo. Sabemos que a área de um círculo é dada por:
A = π * (D/2)^2
Considerando que a variação no diâmetro é 0,5 x 10^-3 cm, podemos calcular a variação na área:
ΔA = π * ((D+ΔD)/2)^2 - π * (D/2)^2
ΔA = π * ((1 + 0,5 x 10^-3)/2)^2 - π * (1/2)^2
ΔA ≈ 0,00157 cm^2
Portanto, quando a temperatura é de 520°C, a área do furo aumenta em aproximadamente 0,00157 cm^2.
Explicação:
Espero ter ajudado!!
Resposta:
A área do furo aumentará quando a temperatura da placa aumentar para 520°C, e o aumento será aproximadamente de 1,13 cm² - 0,79 cm² = 0,34 cm².