3.João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um
anel de latão, como mostrado na figura. À temperatura ambiente, o diâmetro do
eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação
térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns
procedimentos, descritos nas alternativas a seguir,para encaixar o eixo no anel.
Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que não permite esse
encaixe.
a) Resfriar apenas o eixo.
b) Aquecer o eixo e o anel.
c) Resfriar o eixo e o anel.
d) Aquecer apenas o anel.
Soluções para a tarefa
c) Resfriar o eixo e o anel.
Considerando que à temperatura ambiente o diâmetro do eixo de aço é maior que o do orifício do anel e e que seu coeficiente de dilatação é menor, então para que caiba o eixo sem que fique folgado basta aquecer o anel.
Essa explicação se deve ao princípio da dilatação térmica.
A dilatação térmica é a variação no tamanho, comprimento, área ou volume, devido ao maior espaçamento entre as moléculas ou átomos que constituem um corpo.
Assim, analisando as alternativas, ocorreria o seguinte:
a) Resfriar apenas o eixo: o seu diâmetro irá diminuir, permitindo o encaixe.
b) Aquecer o eixo e o anel: ao aquecer o conjunto, os dois irão dilatar, porém, devido a diferença do coeficiente de dilatação, o anel dilatará mais que o eixo, permitindo o encaixe.
**c) Resfriar o eixo e o anel: os dois irão diminuir. Porém, como há diferença entre os coeficientes de dilatação, o orifício sofrerá maior contração que o eixo, e assim não permitirá o encaixe.
d) Aquecer apenas o anel: o anel sofrerá dilatação e o encaixe poderá ocorrer.
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Resposta:
O item correto é o Item c : Resfriar o eixo e o anel .