Uma barra fina e homogênea de alumínio, de 1 metro de comprimento, se encontra apoiada sobre uma mesa plana e horizontal. Uma das extremidades da Barra fica encostada em um apoio fixo mesa, enquanto a outra extremidade fica para fora da mesa. O centro de massa da Barra se encontra sobre a mesa a 2,0 mm da borda. A temperatura do ambiente que é de 20°C. Se a barra for uniformemente aquecida, acima de qualquer temperatura a expansão térmica da Barra fará com que ela caia da mesa? Desconsidere a expansão térmica da mesa e o atrito entre as extremidades da Barra e o apoio fixo. Dado: alfa AL= 2,5 x 10^-5°C^-1
Soluções para a tarefa
a temperatura que poderá provocar a queda da barra é de 100°C
Ao aumentar a temperatura de um corpo, o nível de agitação de suas moléculas aumenta, o que provoca uma variação de seu tamanho. Essa variação é chamada de Dilatação Térmica.
Quando a dilatação é considerada em apenas uma dimensão, chamamos de dilatação linear e podemos calculá-la por meio da seguinte equação -
ΔL= Lo·α·ΔT
Para que a barra caia da mesa sua variação de comprimento deverá ser de pelo menos 2 mm, logo -
2 ·10⁻³ = 1· 2,5·10⁻⁵· ΔT
ΔT = 80°C
Se a variação da temperatura deve ser igual a 80°C para que a barra caia e a temperatura inicial era de 20°C, podemos afirmar que a temperatura que poderá provocar a queda da barra é de -
ΔT = Tf - Ti
80 = Tf - 20
Tf = 100°C
Resposta:
a temperatura que poderá provocar a queda da barra é de 100°C
Ao aumentar a temperatura de um corpo, o nível de agitação de suas moléculas aumenta, o que provoca uma variação de seu tamanho. Essa variação é chamada de Dilatação Térmica.
Quando a dilatação é considerada em apenas uma dimensão, chamamos de dilatação linear e podemos calculá-la por meio da seguinte equação -
ΔL= Lo·α·ΔT
Para que a barra caia da mesa sua variação de comprimento deverá ser de pelo menos 2 mm, logo -
2 ·10⁻³ = 1· 2,5·10⁻⁵· ΔT
ΔT = 80°C
Se a variação da temperatura deve ser igual a 80°C para que a barra caia e a temperatura inicial era de 20°C, podemos afirmar que a temperatura que poderá provocar a queda da barra é de -
ΔT = Tf - Ti
80 = Tf - 20
Tf = 100°C
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Explicação: