| Grandeza | Fórmula | Observação |
|---|---|---|
| Dilatação linear | ΔL = L0 · α · ΔT | α = coeficiente de dilatação linear (°C−1) |
| Comprimento final | L = L0 + ΔL | — |
| Coeficientes usuais | αaço ≈ 12×10−6 °C−1 · αalumínio ≈ 24×10−6 °C−1 · αcobre ≈ 17×10−6 °C−1 | Valores de referência para os exercícios |
Uma barra de aço, utilizada como viga de sustentação em uma estrutura metálica, possui comprimento inicial de 10 m a uma certa temperatura. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do aço é α = 12×10−6 °C−1 e que a estrutura sofre uma variação de temperatura de 100 °C ao longo do dia, calcule a dilatação linear (ΔL) sofrida pela barra.
Em uma aula de laboratório, uma barra metálica de material desconhecido, com 5 m de comprimento inicial, é aquecida e sofre uma variação de temperatura de 50 °C. Ao medir o comprimento final, o aluno constata que a barra se dilatou 3 mm. Calcule o coeficiente de dilatação linear (α) do material e identifique, com base na tabela de referência, de qual metal provavelmente se trata a barra.
Um trilho de alumínio, com coeficiente de dilatação linear α = 24×10−6 °C−1, sofre uma variação de temperatura de 40 °C e se dilata 4,8 mm. Determine o comprimento inicial (L0) desse trilho.
Uma haste de cobre (α = 17×10−6 °C−1), com 2 m de comprimento, está inicialmente a 20 °C. Ao ser aquecida, ela se dilata 0,68 mm. Determine a temperatura final (Tf) atingida pela haste.
Os trilhos de uma ferrovia são construídos em segmentos de aço (α = 12×10−6 °C−1) de 15 m de comprimento, colocados lado a lado com uma pequena folga entre eles — a chamada junta de dilatação. Em uma determinada região, a temperatura varia entre −5 °C no inverno e 35 °C no verão. Calcule qual deve ser a folga mínima deixada entre dois trilhos consecutivos para que eles não se comprimam e se deformem durante o verão. Explique também, em poucas palavras, por que essa folga é necessária.