A FIG 1 mostra como duas barras de materiais diferentes

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES ________________________________________________________________________________________________________ Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 19 – Temperatura 1 HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. FÍSICA 2 CAPÍTULO 19 – TEMPERATURA 53. Duas barras de materiais diferentes, mas com o mesmo comprimento L e seção reta igual à A são colocadas, como na Fig. 19-20a. A temperatura é T e não há tensão inicial. A temperatura é aumentada em ∆T. (a) Mostre que a interface entre as barras é deslocada de uma quantidade dada por 1 1 2 2 1 2 E EL L T E E α α − ∆ = ∆ +  onde αa1 e α2 são os coeficientes de dilatação linear e E1 e E2 são os módulos de Young dos materiais. Despreze mudanças nas seções retas. (b) Ache a tensão na interface após o aquecimento? (Pág. 182) Solução. O esquema a seguir mostra quais seriam os comprimentos finais das barras 1 e 2, caso elas não estivessem alinhadas e pudessem expandir-se livremente. L1 L L ∆L L2 ∆L1 ∆L2 T T T + ∆ T T + ∆ Barra 1 livre T T + ∆ Barra 2 livre Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES ________________________________________________________________________________________________________ Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 19 – Temperatura 2 Os termos ∆L1 e ∆L2 correspondem às compressões sofridas pelas barras 1 e 2, respectivamente. De acordo com o esquema, temos as seguintes relações para estas grandezas: 1 1L L L L∆ = − −∆ (1) ( )2 2 2L L L L L L L∆ = − −∆ = − + ∆ (2) A equação que define o módulo de Young é: F LE A L ∆ = Nesta equação, F é a tensão aplicada sobre a área A de uma barra, ∆L é a variação observada no comprimento da barra, devido à tensão aplicada, L é o comprimento inicial da barra e E é o módulo de Young do material da barra. No ponto de contato entre as barras 1 e 2, na temperatura T + ∆T, temos: 1 2 1 2 F F A A = Logo: 1 21 2 L LE E L L ∆ ∆ = 1 1 2 2E L E L∆ = ∆ (3) Substituindo-se (1) e (2) em (3): ( ) ( )1 1 2 2E L L L E L L L− −∆ = − + ∆ Na expressão acima, os termos L1 − L e L2 − L podem ser substituídos pelos equivalentes Lα1∆T e Lα2∆T. ( ) ( )1 1 2 2E L T L E L T Lα α∆ −∆ = ∆ + ∆ 1 1 1 2 2 2E L T E L E L T E Lα α∆ − ∆ = ∆ + ∆ ( ) ( )1 2 1 1 2 2E E L E E L Tα α+ ∆ = + ∆ 1 1 2 2 1 2 E EL L T E E α α + ∆ = ∆ + 

Felipe
26/05/2020
Física
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Cefet-MG) A FIG. 1(a) mostra como duas barras de materiais diferentes estão fixas entre si e a um suporte e a FIG. 1(b) mostra essas mesmas barras, após terem sofrido uma variação de temperatura T. Sabendo-se que os coeficientes médios de expansão linear dessas barras são α1 e α2, é correto afirmar que: A)Se α1 < α2 então T > 0. B)Se α1 > α2 então T < 0. C)Se α1 > α2 então T > 0. D) T < 0, independentemente de α1 e α2.

E) T > 0, independentemente de α1 e α2

Veja a resposta detalhada em vídeo:

E) T > 0, independentemente de α1 e α2

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O Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET – MG) é uma autarquia federal brasileira, vinculada ao Ministério da Educação, que oferece cursos de ensino médio, ensino técnico, graduação, pós-graduação stricto sensu elato sensu, contemplando também, de forma indissociada, o ensino, a pesquisa e a extensão, na área tecnológica e no âmbito da pesquisa aplicada.

Os campi I, II e VI localizam-se na Avenida Amazonas, em Belo Horizonte. Os outroscampi (ou Unidades de Ensino Descentralizadas – UNEDs) localizam-se no interior do estado de Minas Gerais, nas cidades de Leopoldina, Araxá, Divinópolis, Varginha,Timóteo, Nepomuceno, Curvelo e Contagem.

Apóia também dois centros de ensino técnico (CET), que são mantidos pelas prefeituras de Itabirito e Contagem.

Em 2011, ocupou o segundo e terceiro lugar do ranking nacional de instituições de ensino superior entre as 10 mais concorridas do Brasil no Sistema de Seleção Unificada (Sisu), sendo que, neste mesmo ano o Sisu apresentou 2.020 milhões de inscrições.

01-(CEFET-MG-015)

Um projétil de massa m = 10,0 g viaja a uma velocidade de 1,00 km/s e atinge um bloco de madeira de massa M = 2,00 kg, em repouso, sobre uma superfície sem atrito, conforme mostra a figura.

Considerando-se que a colisão entre o projétil e o bloco seja perfeitamente inelástica e desprezando-se todas as forças resistivas, o valor aproximado da distânciad percorrida pelo bloco sobre a rampa, em metros, é

02-(CEFET-MG-015)

A figura mostra um bloco D de massa 0,50 kg preso a uma corda inextensível que passa por uma roldana. A outra extremidade da corda está presa à barra CA que pode girar em torno do eixo fixado à parede. Desprezando-se as forças de atrito e as massas da corda, da barra e da roldana, torna-se possível movimentar o blocoB, de 2,0 kg, ao longo da barra horizontal.

A posição X, em cm, do bloco B para manter o sistema em equilíbrio estático é

03-(CEFET-MG-015)

A figura seguinte mostra dois corpos 1 e 2 idênticos, em repouso, completamente imersos em recipientes com o mesmo líquido, próximos à superfície da Terra e da Lua, respectivamente.

Se T1 e T2 são as tensões nos fios, P1 e P2 os pesos dos corpos e F1 e F2 as forças de empuxo que agem sobre esses corpos, então é correto afirmar que

04-(CEFET-MG-015)

Um estudante utilizou uma mola de constante elástica k e um bloco de massa m para montar dois experimentos conforme ilustra a figura.

Inicialmente, o sistema foi colocado para oscilar na vertical e a frequência observada foi f. Ao montar o sistema no plano inclinado e com atrito desprezível, afrequência de oscilação observada foi

05-(CEFET-MG-015)

A FIG. 1(a) mostra como duas barras de materiais diferentes estão fixas entre si e a um suporte e a FIG. 1(b) mostra essas mesmas barras, após terem sofrido umavariação de temperatura ∆T.

Sabendo-se que os coeficientes médios de expansão linear dessas barras são α1 e α2, é correto afirmar que.

06-(CEFET-MG-015)

Um material possui calor específico igual a 1,0 J/kg ·°C quando está no estado sólido e 2,5 J/kg · °C quando está no estado líquido.

Um sistema composto por 0,10 kg desse material recebe energia de forma que sua temperatura varia segundo o gráfico da figura.

A razão entre Q1 e Q2 é

07-(CEFET-MG-015)

A figura mostra o caminho percorrido por um raio de luz que incide consecutivamente sobre a interface entre os meios 1 e 2 e sobre a interface entre os meios 2 e 3, onde θ2 < θ3 e n2 < n1.

Nessa situação afirma-se:

I. A velocidade da luz nos meios 1 e 2 é a mesma.

II. O índice de refração do meio 2 é o menor dentre os três meios.

III. A velocidade da luz no meio 1 é a menor dentre os três meios.

IV. O índice de refração do meio 3 é menor que o índice de refração do meio 1.

São corretas apenas as afirmativas

08-(CEFET-MG-015)

Na figura, O representa um objeto no ar e I, a sua imagem produzidapor um elemento ótico simples, que pode ser um espelho ou uma lente colocada sobre a linha tracejada vertical. A altura dessa imagem é o triplo da altura do objeto.

Esse elemento ótico é um(a)

09-(CEFET-MG-015)

Referindo-se à interação de correntes elétricas com campos magnéticos, assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F), para as falsas.

I. O funcionamento de um gerador de corrente elétrica pode ser explicado pela lei de Faraday.

II. Ao girar o eixo de um motor de corrente contínua, com as mãos, ele funcionará como um gerador de corrente elétrica.

III. Um fio percorrido por uma corrente elétrica e colocado em um campo magnético uniforme sofrerá a ação de uma força magnética, independente da sua orientação no campo.