Resolução – FATEC 2017 (2º Semestre) – Física (continuação)

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Questão 38

Durante o estágio realizado por uma aluna do curso de Mecânica de Precisão da FATEC, ela faz uma análise de um material por meio de um sistema mecânico que tensiona a peça de maneira longitudinal. Esse sistema está interligado a um dispositivo eletrônico que registra a tensão aplicada e a deformação sofrida por essa peça. Para saber o módulo de resiliência (energia acumulada durante essa deformação) dessa peça, ela esboça um gráfico com as duas grandezas.

De acordo com a leitura dos dados apresentados pelo gráfico podemos afirmar que o trabalho realizado pela força tensora até atingir a deformação máxima de 10 mm é, em joules, de
(A) $$5,0\cdot 10^{-1}$$
(B) $$2,5\cdot 10^{0}$$
(C) $$5,0\cdot 10^{1}$$
(D) $$2,5\cdot 10^{2}$$
(E) $$5,0\cdot 10^{3}$$

Solução:

Questão 39

Numa aula de laboratório do curso de Soldagem da FATEC, um dos exercícios era construir um dispositivo eletromecânico utilizando duas lâminas retilíneas de metais distintos, de mesmo comprimento e soldadas entre si, formando o que é chamado de “lâmina bimetálica”. Para isso, os alunos fixaram de maneira firme uma das extremidades enquanto deixaram a outra livre, conforme a figura.

Considere que ambas as lâminas estão inicialmente sujeitas à mesma temperatura $$T_{0}$$, e que a relação entre os coeficientes
de dilatação linear seja $$\alpha_{A} > \alpha_{B}$$. Ao aumentar a temperatura da lâmina bimetálica, é correto afirmar que
(A) a lâmina A e a lâmina B continuam se dilatando de forma retilínea conjuntamente.
(B) a lâmina A se curva para baixo, enquanto a lâmina B se curva para cima.
(C) a lâmina A se curva para cima, enquanto a lâmina B se curva para baixo.
(D) tanto a lâmina A como a lâmina B se curvam para baixo.
(E) tanto a lâmina A como a lâmina B se curvam para cima.

Solução:

A equação da dilatação linear é \[\Delta L = L_{0}\cdot \alpha\cdot \Delta T\] Sabemos que as duas barras tem o mesmo comprimento inicial $$L_{0}$$ e que estão sujeitas à mesma temperatura $$T_{0}$$. Portanto, o comprimento inicial e a variação de temperatura são iguais e constantes para as duas lâminas. Como o coeficiente de dilatação linear da lâmina A é maior que o coeficiente de dilatação da lâmina B, a dilatação $$\Delta L_{A}$$ da lâmina A será maior que a dilatação $$\Delta L_{B}$$ da lâmina B. Como as duas estão soldadas, a lâmina A irá curvar para baixo, fazendo a lâmina B curvar para baixo também.

Resposta: letra D.

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