Question

Uma questão muito interessante de física.

Em geral, os trilhos de uma ferrovia têm um
comprimento de 25 m e são instalados sobre
os dormentes quando a temperatura é de 25°C.
Considere que os trilhos têm um coeficiente
linear de 1,0 x 10 5 °C -1. Em um dia ensolarado
de verão, a temperatura dos trilhos pode atingir
55 °C. CALCULE qual deve ser a distância de
dilatação mínima entre os trilhos de modo a
evitar que as extremidades de dois trilhos
consecutivos se juntem e se deformem,
podendo ocasionar um acidente.​

Answer 1

Resposta:

7,5 mm

Explicação:

O espaçamento mínimo deve ser do tamanho da dilatação dos trilhos. A dilatação é dada por:

$\Delta L=L_o.\alpha.\Delta T$

onde

Lo = comprimento inicial

α = coeficiente de dilatação linear

ΔT = variação da temperatura

São dados

Lo = 25 m

α = $1,0\times10^{-5}^oC^{-1}$

ΔT = 55 - 25 = 30 ºC

Substituindo:

$\Delta L=L_o.\alpha.\Delta T\\\\\Delta L=25.(1.10^{-5}).30\\\\\Delta L=750.10^{-5}\\\\\Delta L=7,5.10^{-3}m\\\\\Delta L=7,5 mm$

(resposta)