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Flashcard FC277836

Se duas barras metálicas idênticas são unidas lateralmente e aquecidas, para que lado o conjunto se curva em função dos coeficientes de dilatação?

Termologia

CEBRASPE (CESPE) · 2022

De acordo com o assunto Física: Termologia, responda:

Se duas barras metálicas idênticas são unidas lateralmente e aquecidas, para que lado o conjunto se curva em função dos coeficientes de dilatação?
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Resposta

Para o lado da barra com o menor coeficiente de dilatação.

Explicação:
Com mesma temperatura e mesmo comprimento inicial, cada barra tem alongamento \( \Delta L = L_0\,M\,\Delta T \).
Aquela com maior \(M\) cresce mais e tende a ficar na parte externa do arco; a de menor \(M\) cresce menos e fica na parte interna, fazendo o conjunto curvar-se em direção à barra de menor dilatação.

Exemplo:
Considere duas tiras unidas, latão (\(M_{L}=19\times10^{-6}\,^{\circ}\mathrm{C}^{-1}\)) e invar (\(M_{I}=1{,}2\times10^{-6}\,^{\circ}\mathrm{C}^{-1}\)), com \(L_0=0{,}10\ \mathrm{m}\) e aumento de temperatura \(\Delta T=50\ ^{\circ}\mathrm{C}\).
Calcule:
\( \Delta L_{L}=L_0\,M_{L}\,\Delta T=0{,}10\times19\times10^{-6}\times50=9{,}5\times10^{-5}\ \mathrm{m}=0{,}095\ \mathrm{mm}\)
\( \Delta L_{I}=0{,}10\times1{,}2\times10^{-6}\times50=6{,}0\times10^{-6}\ \mathrm{m}=0{,}006\ \mathrm{mm}\)
Como \( \Delta L_{L}>\Delta L_{I}\), a tira de invar (menor \(M\)) ficará no arco interno e o conjunto curvar-se-á em direção à tira de invar.





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