Professor: Douglas L.
Turma: 2ª séries C, D e E
Disciplina: FÍSICA
Canal de resposta das atividades: douglasluiz@professor.educacao.sp.gov.br
Prazo de envio: de 23/06/20 até 25/06/20
Período de envio: 08/06 à 12/06
Plantão de Dúvidas
2ºC – Quarta-feira das 20h45 às
21h30hs e Quinta-feira das 19h00 às
19h45hs
2ºD – Quarta-feira das 19h45 às
20h30hs e Quinta-feira das 20h45 às
21h30hs
2ºE – Quarta-feira das 19h00 às
19h45hs e Quinta-feira das 22h15 às 22h50hs
Material utilizado: Livro didático de Física, Caderno do Aluno SP faz escola, Centro de Mídias SP
Tarefa 1
Responder às atividades sobre: Termometria IV – (Dilatação Linear, coeficientes de dilatação linear, lâmina bi metálica).
Objetivo
Compreender e observar o efeito da temperatura na dilatação de corpos (sólidos) envolvendo uma única dimensão.
Habilidades
Os fenômenos de dilatação térmica fazem parte do nosso cotidiano, pois a todo o momento estamos vivenciando os seus efeitos. Observamos em nosso dia a dia trincas em calçadas, estalos de armários, portas enroscando, entre outros acontecimentos decorrentes da dilatação térmica. Entender como isso ocorre é de fundamental importância para que possamos prevenir incômodos e principalmente acidentes na área da construção civil, onde seus efeitos são mais aparentes e relevantes.
Orientações
1)
Fazer
uma leitura do conteúdo resumido sobre dilatação linear e utilizar também as
aulas do CMSP.
2)
Assistir
o seguinte vídeo para melhorar sobre esse novo conceito: Dilatação térmica.
TERMOMETRIA: https://www.youtube.com/watch?v=LRP1KjIkAY0
TERMOMETRIA: https://www.youtube.com/watch?v=Hnc200vw6TM
Observações
1ª) Conteúdo sequencial sobre
Termometria III, aplicações da dilatação linear entre matérias, conceito de
variação de temperatura, coeficiente de dilatação e lâmina bi metática;
2ª) Quando enviar o email das
atividades, mencionarem no campo do email “Assunto” nessa ordem: série e nome.
3ª) Canal de resposta das atividades: douglasluiz@professor.educacao.sp.gov.br
FÍSICA – TERMOMETRIA IV
Conforme vimos na aula
anterior, dilatação
térmica o aumento das dimensões do corpo a partir do
aumento da temperatura, logo, o que vamos estudar são os tipos de dilatações e
suas aplicações.
·
DILATAÇÃO LINEAR
Dilatação
Linear é o aumento de volume que acontece em apenas uma dimensão, no seu
comprimento. É um processo exclusivo dos materiais sólidos submetidos a
aquecimento térmico. Um exemplo simples de ocorrência de dilatação térmica pode
ser observado nos trilhos de trem. Eles são submetidos a temperaturas
altíssimas com a passagem das carruagens e a agitação dos átomos que o
constituem faz com que o caminho de ferro expanda. Os trilhos, porém, têm
espaço para aumentar de volume. Isto decorre do fato de, entre eles, haver
juntas - pequenos espaços deixados propositalmente - sem os quais, entortariam.
· Como calcular a dilatação linear?
ΔL = L0. α.Δθ
Onde,
ΔL = Variação do comprimento
L0 =
Comprimento inicial
α =
Coeficiente de dilatação linear
Δθ =
Variação de temperatura
· Coeficientes de Dilatação Linear
O
aumento da dimensão de um corpo é proporcional ao aumento da sua temperatura,
ou seja, quanto maior a temperatura, maior a dilatação. Além disso, a dilatação
depende também do tipo de material de que o corpo é feito, motivo pelo qual é
muito importante considerar os respectivos coeficientes. A tendência dos
materiais para aumentar de volume é indicada pelos coeficientes.
Confira
a tabela e saiba qual o material que mais se dilata em exposição ao calor:
|
SUBSTÂNCIA |
|
|
|
|
|
Cobre |
17.10-6 |
|
Concreto |
12.10-6 |
|
Chumbo |
27.10-6 |
|
Ferro |
12.10-6 |
|
Vidro Comum |
8.10-6 |
|
Vidro Pyrex |
3,2. 10-6 |
|
Aço |
11.10-6 |
|
Alumínio |
22.10-6 |
|
Ouro |
15.10-6 |
|
Zinco |
26.10-6 |
|
Prata |
19.10-6 |
|
Platina |
9.10-6 |
|
Tungstênio |
4,3. 10-6 |
|
|
|
OBS: Vale lembrar que o coeficiente de cada material influência na resistência desse material!
·
Lâmina
bi metálica
Uma
das aplicações da dilatação lineares mais utilizadas no cotidiano é para as
construções de lâminas bi metálicas, que consistem em duas placas de materiais
diferentes, e, portanto, coeficientes de dilatação linear diferentes, soldadas.
Ao serem aquecidas, as placas aumentam seu comprimento de forma desigual, fazendo
com que esta lâmina soldada entorte. As lâminas bi metálicas são encontradas
principalmente em dispositivos elétricos e eletrônicos, já que a corrente
elétrica causa aquecimento dos condutores, que não podem sofrer um aquecimento
maior do que foram construídos para suportar. Quando é curvada a lâmina tem o
objetivo de interromper a corrente elétrica, após um tempo em repouso a
temperatura do condutor diminui, fazendo com que a lâmina volte ao seu formato
inicial e reabilitando a passagem de eletricidade.
Nome: ___________________________________________ nº.______ data: _______
Profº: Douglas Luiz série:
2º
ATIVIDADE – TERMOMETRIA IV
1) (DLO) Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:
a) maior, porque a régua
sofreu uma contração.
b) menor, porque a régua
sofreu uma dilatação.
c) maior, porque a régua
se expandiu.
d) menor, porque a régua
se contraiu.
e) o mesmo, porque o
comprimento do lápis não se alterou.
2) (ITA) O vidro pirex apresenta
maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum por que:
a) possui alto coeficiente de rigidez.
b) tem baixo coeficiente de dilatação
térmica.
c) tem alto coeficiente de dilatação
térmica.
d) tem alto calor específico.
e) é mais maleável que o vidro comum.
3) (FMU-SP) Marque nas opções abaixo qual grandeza não interfere na dilatação dos sólidos:
a) Natureza do material.
b) Comprimento inicial do sólido.
c) Variação de temperatura sofrida pelo sólido.
d) Tempo em que o sólido fica exposto à fonte de calor.
4) (DLO) As lâminas bi metálicas são encontradas principalmente em
dispositivos:
a) mecânicos e elétricos.
b) eletrônicos e hidráulicos.
c) elétricos e eletrônicos.
d) mecânicos e hidráulicos.
5) (DLO) Para a construção de
trilhos, é necessário que haja “juntas” que são pequenos espaços conforme
mostra a fig.1. Para a construção de viadutos, essas “juntas” possuem um
espaçamento diferente em relação ao seu dimensional fig.2
Ao passar pelo
centro de SP a trabalho o Engº Ricardo percebe alguns solavancos do seu carro
ao passar por essas “juntas” em diversos viadutos e descreve que se houvessem
colocado uma lâmina de ________, esse problema estaria resolvido, assim como
aconteceu no Rio de Janeiro. Dê acordo com o que descreve o Engº, o material
dessa lâmina seria:
a) concreto.
b) aço.
c) alumínio
d) cerâmica.
e) borracha
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