Física — Termodinâmica Múltipla Escolha

Um mastro de bandeira de alumínio tem 33m de altura. Se a temperatura ambiente for de 15°C, qual é o aumento em cm, devido à expansão térmica?

Um mastro de bandeira de alumínio tem 33m de altura. Se a temperatura ambiente for de 15°C, qual é o aumento em cm, devido à expansão térmica?

  1. 1,1cm
  2. 2,3cm
  3. 3,1cm
  4. 4,5cm

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

Alternativa A - 1,1 cm

Análise da Questão

Esta questão trata de Dilatação Térmica Linear. Quando um corpo sólido sofre variação de temperatura, suas dimensões mudam proporcionalmente. No caso de barras longas ou mastros, analisamos a mudança no comprimento.

Dados Identificados

Com base na imagem legível, temos os seguintes dados:

  • Material: Alumínio
  • Comprimento inicial (L_0): $33 \text{ m}$
  • Variação de temperatura (\Delta T): $15^\circ\text{C}$
  • Coeficiente de dilatação do alumínio (\alpha): $24 \times 10^{-6} /^\circ\text{C}$ (Valor padrão utilizado em exercícios de física).

Fórmula Utilizada

Para calcular a variação do comprimento (\Delta L), utilizamos a equação fundamental da dilatação linear:

\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T

Onde:

  • \Delta L é a variação do comprimento.
  • L_0 é o comprimento inicial.
  • \alpha é o coeficiente de dilatação linear do material.
  • \Delta T é a variação de temperatura.

Passo a Passo do Cálculo

Substituindo os valores na fórmula:

  1. Montagem da equação:
    \Delta L = 33 \cdot (24 \times 10^{-6}) \cdot 15
  2. Multiplicação dos números:
    33 \cdot 15 = 495
    495 \cdot 24 = 11.880
  3. Aplicação da potência de 10:
    \Delta L = 11.880 \times 10^{-6} \text{ metros}
  4. Conversão para decimais:
    \Delta L = 0,01188 \text{ metros}
  5. Conversão para centímetros:
    Para converter metros para centímetros, multiplicamos por 100:
    0,01188 \text{ m} \times 100 = 1,188 \text{ cm}

Conclusão

O resultado calculado é aproximadamente 1,19 cm, o que corresponde à alternativa mais próxima entre as opções apresentadas.

AlternativaValorCompatibilidade
A1,1 cmCorreta (aproximação)
B2,3 cmIncorreta
C3,1 cmIncorreta
D4,4 cmIncorreta

Portanto, a resposta correta é a Alternativa A.

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