1 as deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas por meio

Annymartins216 @Annymartins216

May 2019 3 1K Report

As deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas por meio de qual fenomeno? justifique

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sofia4493 Dinâmica da força (eu acho)

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silviosensei

Olá, esse fenômeno é chamado de dilatação térmica, ou seja, todo material tem uma agitação natural que preserva seu volume. Quanto mais energia damos ao material mais aumenta essa agitação, consequentemente aumentando seu tamanho. No caso do trilho do trem seu comprimento aumenta e ele deforma.

3 votes Thanks 3

M

Monaliza Monaliza oliveira

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Em física podemos dizer que dilatação térmica é o aumento das dimensões do corpo a partir do aumento da temperatura. Ocorre com quase todos os materiais, no estado sólido, líquido ou gasoso. Dizemos que a dilatação do corpo está relacionada à agitação térmica das moléculas que compõem o corpo, pois sabemos que quanto mais quente estiver o corpo maior será a agitação térmica de suas moléculas.

Quanto mais as moléculas de um corpo vibram (agitam), mais espaço elas precisam para vibrar. Dessa forma, o aumento das dimensões do corpo se dá pelo aumento do espaço entre as moléculas que compõem o corpo. Diante disso, se o aumento de temperatura produz expansão térmica do corpo, uma redução de temperatura provocará diminuição de volume, isto é, provocará a contração do corpo.

Nos estudos da termologia, levamos em consideração três tipos de dilatação térmica: a dilatação linear, que está ligada ao aumento do comprimento do corpo quando ele é aquecido; a dilatação superficial, que está ligada ao aumento do comprimento e da largura do corpo, ou seja, há um aumento em duas dimensões; e a dilatação volumétrica, que está ligada ao aumento do corpo em três dimensões, ou seja, com o aumento da temperatura o corpo sofre variação no comprimento, na largura e na altura.

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Em geral é difícil perceber a olho nu (isto é, sem o uso de instrumentos) a dilatação térmica dos corpos. No nosso cotidiano nos deparamos com diversas situações nas quais é necessário levar em conta a expansão térmica, por exemplo: os trilhos dos trens são colocados de modo que sempre haja um pequeno espaço entre eles, para evitar as deformações (figura acima) quando se aquecem; nas calçadas cimentadas são colocadas juntas de dilatação entre as placas de cimento para evitar deformações pelo aumento de temperatura, etc.

Assim como os sólidos, os líquidos também se dilatam com o aumento da temperatura. Embora os líquidos não tenham forma própria (eles assumem a forma dos recipientes que os contêm), não definimos para eles os coeficientes de dilatação linear e superficial, definimos apenas o coeficiente de dilatação volumétrica.

Assim, para que possamos estudar a dilatação volumétrica dos líquidos, é necessário que eles estejam contidos em um recipiente, que por sinal também se dilatará. Assim, precisamos geralmente levar em consideração duas dilatações, a dilatação do líquido e a dilatação do recipiente.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

01. As deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas por meio:

a) do desequilíbrio entre as forças internas e externas presentes no material.

b) das reações químicas que são favorecidas pelo aumento da temperatura dos trilhos.

c) do fenômeno da dilatação térmica.

d) do baixo ponto de fusão dos metais presentes nos trilhos.

e) da quantidade de calor latente recebido pelos trilhos.

02. (UFAL) O fato de barras de ferro contidas em uma viga de concreto não provocarem rachaduras no concreto pode ser explicado pela semelhança que existe entre os valores do:

a) calor específico desses materiais.

b) coeficiente de dilatação linear desses materiais.

c) coeficiente de atrito desses materiais.

d) calor de fusão desses materiais.

e) coeficiente de condutividade térmica desses materiais.

03. (Olimpíada Paulista de Física) É muito comum acontecer, quando copos iguais são empilhados colocando-se um dentro do outro, de dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los. Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível retirar um copo de dentro do outro se:

a) os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente.

b) no copo interno for despejada água quente, e o copo externo for mergulhado em água bem fria.

c) os copos emperrados forem mergulhados em água bem fria.

d) no copo interno for despejada água fria, e o copo externo for mergulhado em água bem quente.

e) não é possível separar os dois copos emperrados, considerando o efeito da dilatação térmica.

04. A extensão de trilhos de ferro sofre dilatação linear, calcule o aumento de comprimento que 1000 m dessa ferrovia sofre ao passar de 0 °C para 20 °C, sabendo que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 12.10-6 °C-1s.

05. Duas barras homogêneas, A e B, tem seu comprimento L em função da temperatura variando de acordo com o gráfico.

Determine os coeficientes de dilatação linear α A e α B dos materiais que constituem as barras.

06. (VUNESP-SP) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é = 11·10–6 °C–1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30 m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?

07. (VUNESP–SP) Duas lâminas metálicas, a primeira de latão e a segunda de aço, de mesmo comprimento à temperatura ambiente, são soldadas rigidamente uma à outra, formando uma lâmina bimetálica, conforme a figura a seguir:

O coeficiente de dilatação térmica linear do latão é maior que o do aço. A lâmina bimetálica é aquecida a uma temperatura acima da ambiente e depois resfriada até uma temperatura abaixo da ambiente. A figura que melhor representa as formas assumidas pela lâmina bimetálica, quando aquecida (forma à esquerda) e quando resfriada (forma à direita), é:

08. (UNEMAT) Muitas vezes observamos uma parede cair em um incêndio devido à dilatação da viga de concreto. Considerando que uma viga de 5 m de comprimento à 20 ºC fica sujeita a um incêndio que eleva a temperatura da viga para 1270 ºC, qual será a variação do comprimento da viga se o coeficiente de dilatação linear do concreto for 1,2.10-5/ºC?

Como as deformações geralmente encontradas nos trilhos de trens podem ser explicadas?

É bastante comum nos trilhos de trem observarmos um espaço entre um e outro explique por que esse procedimento é importante?

Como podemos preencher a lacuna de maneira a explicar o fenômeno físico ocorrido aos trilhos a dilatação térmica B condução térmica?

Porque os trilhos do trem são separados?