Questões de Concurso Sobre dilatações em física

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Q4247658 Física
Para introduzir o estudo da dilatação térmica, um professor leva à sala de aula um pote de vidro fechado com uma tampa metálica rosqueada. A fim de facilitar sua abertura, orienta que apenas a tampa metálica seja mantida, por alguns segundos, sob um jato de água quente, procurando minimizar o aquecimento do recipiente de vidro. Após o procedimento, a tampa é aberta com menor esforço. Ao observar o resultado, um estudante afirma que isso ocorreu porque o metal "amoleceu" ao ser aquecido.
Com o objetivo de favorecer a reconstrução dessa interpretação, o professor deve explicar corretamente que o aquecimento
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Q4219410 Física

No laboratório de Construção Naval do IFCE, alunos realizam soldagem longitudinal em uma chapa de aço carbono com 4 metros de comprimento, previamente alinhada na bancada. Considerando que, durante o processo de soldagem, a temperatura média na região afetada atinja variação aproximada de 300 °C e sabendo que o coeficiente de dilatação linear do aço é aproximadamente: α ≈ 12x10-6 ºC-1, a dilatação linear aproximada da chapa, caso estivesse livre para expandir, seria

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Q4091206 Física
Um caminhoneiro compra gasolina em uma cidade do interior do Ceará onde a temperatura ambiente é de 40 °C. Ele abastece completamente seu caminhão-tanque, com capacidade de 40.000 L, pagando R$ 6,00 por litro. O combustível será revendido em uma cidade serrana onde a temperatura média no momento da venda é de 20 °C.
Admita que:
• o coeficiente de dilatação volumétrica γ da gasolina seja γ = 1,0 x 10-3 C-1 • o tanque esteja completamente cheio na temperatura inicial; • o volume comercializado seja medido na temperatura final; • desconsidere custos operacionais (frete, manutenção, impostos etc.).
O caminhoneiro planeja vender todo o volume por R$ 7,00 por litro, supondo que ainda terá os mesmos 40.000 L. Ao chegar ao destino, qual será, aproximadamente, a diferença entre o valor que ele esperava receber e o valor que ele efetivamente receberá, devido exclusivamente à contração térmica do combustível? 
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Q4083074 Física

Julgue o item a seguir, relativo à dilatação térmica. 


No projeto de um trocador de calor multitubular em que se pretende utilizar cobre nos tubos (α = 17 × 10−6∙°C−1) e aço no casco (α = 12 × 10−6∙°C−1), a previsão de folgas construtivas é necessária para evitar danos ao equipamento, pois o cobre tende a apresentar maior dilatação térmica que o aço.

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Q4026767 Física
No desenvolvimento de relógios de pêndulo de alta precisão, um dos maiores obstáculos é a variação do período devido à dilatação térmica da haste. Para mitigar esse efeito, utiliza-se o “pêndulo de grade”, que consiste em um arranjo de barras verticais de dois metais distintos, cujas dilatações se compensam para manter o centro de oscilação em uma posição fixa. Considere um pêndulo cujo comprimento efetivo L deve ser mantido constante em 0,50 m. O projeto utiliza hastes de aço (coeficiente de dilatação linear αaço = 1,1 × 10−5−1) e hastes de alumínio (coeficiente de dilatação linear αal = 2,3 × 10−5−1). O arranjo é montado de forma que as hastes de aço se expandam para baixo, e as de alumínio, para cima, conforme o esquema a seguir:

Imagem associada para resolução da questão

Para que o comprimento efetivo L permaneça rigorosamente invariável com a temperatura, a razão entre o comprimento total das hastes de aço (laço) e o comprimento total das hastes de alumínio (lal) deve ser aproximadamente:
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Q3825532 Física
Em um experimento realizado em um laboratório típico de escola, a dilatação linear de um sólido depende 
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Q4113340 Física
As juntas de dilatação são pequenos espaços deixados entre os trilhos de uma ferrovia a fim de permitir que estes se dilatem, devido ao aumento da temperatura, sem se deformarem, como ilustra a figura a seguir:
Considere que, em um dia ameno, a temperatura seja 25 °C e que o espaçamento entre os trilhos, que nessa temperatura possuem exatos 20 m, seja de 5 mm. Considerando o coeficiente de dilação linear do aço com que é feito o trilho igual a 1,0.10-5 °C-1 , qual seria a máxima temperatura ambiente a fim de que os trilhos não se deformem devido ao efeito da dilatação térmica?
(Suponha que todos os trilhos tenham o mesmo comprimento e dilatem igualmente.) 
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Q3921646 Física
Um fio, de comprimento inicial L0, é feito de um material que possui coeficiente de dilatação linear α. Quando este fio experimenta uma variação de temperatura igual a ∆θ, seu comprimento aumenta em ∆L. Se esse fio tivesse a metade do comprimento inicial, Imagem associada para resolução da questãopara que seu comprimento aumentasse em ∆L, ele deveria experimentar uma variação de temperatura igual a:
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Q3813878 Física
Sistemas de acionamento de contatos elétricos em dispositivos de automação utilizam propriedades térmicas, como a expansão e a contração de componentes metálicos, para controlar sua posição em função da temperatura. Esses dispositivos geralmente empregam metais com diferentes coeficientes de dilatação para garantir o funcionamento automático. A figura abaixo mostra uma haste de comprimento L, com coeficiente de dilatação linear αA, conectada a um semiaro de raio R, e coeficiente de dilatação linear αB. Essa configuração é utilizada em um mecanismo de termostato, onde a expansão térmica de componentes metálicos causa o movimento necessário para abrir ou fechar contatos elétricos, ajustando a operação do sistema de acordo com a temperatura. Para que o contato elétrico permaneça na mesma posição ao variar a temperatura, isto é, sem aproximação dos pontos P e Q, qual deve ser a razão entre os coeficientes de dilatação linear αAB?
Imagem associada para resolução da questão
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Q3762514 Física
Durante uma visita a um laboratório de materiais, os estudantes observaram como diferentes metais se comportam quando são aquecidos. O professor explicou que esse fenômeno recebe o nome de dilatação térmica dos sólidos. Esse conceito é muito importante na engenharia civil e mecânica, pois peças metálicas como barras, trilhos de trem, parafusos e anéis de encaixe precisam ser montadas levando em conta o quanto cada material se dilata ao ser aquecido.
Considere‑se a seguinte situação.

• Uma barra de aço (αaço = 1,1 × 10‑5 °C‑1) possui diâmetro inicial de 2,500 cm a 20 °C; • Um anel de latão (αlatão = 1,9 × 10‑5 °C‑1) têm diâmetro interno inicial de 2,490 cm a 20 °C.

Em que α é o coeficiente de dilatação linear.

Ambos são aquecidos lentamente no laboratório até entrarem em equilíbrio térmico.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item a seguir.

Nesse caso, é correto afirmar que para que haja o ajuste, a barra de aço precisa contrair ao ser aquecida, enquanto o anel de latão dilata.

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Q3762513 Física
Durante uma visita a um laboratório de materiais, os estudantes observaram como diferentes metais se comportam quando são aquecidos. O professor explicou que esse fenômeno recebe o nome de dilatação térmica dos sólidos. Esse conceito é muito importante na engenharia civil e mecânica, pois peças metálicas como barras, trilhos de trem, parafusos e anéis de encaixe precisam ser montadas levando em conta o quanto cada material se dilata ao ser aquecido.
Considere‑se a seguinte situação.

• Uma barra de aço (αaço = 1,1 × 10‑5 °C‑1) possui diâmetro inicial de 2,500 cm a 20 °C; • Um anel de latão (αlatão = 1,9 × 10‑5 °C‑1) têm diâmetro interno inicial de 2,490 cm a 20 °C.

Em que α é o coeficiente de dilatação linear.

Ambos são aquecidos lentamente no laboratório até entrarem em equilíbrio térmico.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item a seguir.


Nesse caso, é correto afirmar que o ajuste entre a barra e o furo ocorre porque o latão tem coeficiente de dilatação maior que o aço, de modo que em uma temperatura suficientemente alta, o furo do anel alcança o diâmetro da barra.
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Q3541131 Física
O comprimento de uma barra metálica varia com a temperatura de acordo com a função quadrática:

L(T)=L0.(1 + αT+ βT2 ), em que:
• L0 = 2,0m é o comprimento inicial da barra a T = 0 ºC;
• α = 1,5.10−5ºC−1 é o coeficiente de dilatação linear;
• β = 3,0.10−8°C−2 é um fator de correção térmica.

Diante disso, qual será o comprimento da barra quando a temperatura atingir 500 °C? 
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Q3531383 Física
Uma barra de zinco e uma de alumínio têm o mesmo comprimento à temperatura de 0 °C. A 150 °C, seus comprimentos diferem de 0,3 cm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do zinco é igual a 26 x 10-6 °C-1 e o do alumínio vale 22 x 10-6 °C-1. O comprimento das barras a 0 °C é igual a
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Q3524223 Física
Uma torneira elétrica traz as seguintes especificações de seu fabricante: 220 V; 4000 W. A resistividade da liga metálica que compõe seu resistor é de 1,0 · 10–6 Ω.m, a 20 ºC; o comprimento do resistor é de 4,0 m, e a área de sua secção transversal mede 4,0 · 10–7 m2 , medidas estas de variação desprezível durante seu uso. A resistência desse resistor varia com a temperatura segundo uma lei análoga à lei da dilatação linear e seu coeficiente de temperatura vale 2,0 · 10–3 ºC–1 .
Assim, ao ser usado corretamente, o resistor dessa torneira deverá atingir a temperatura aproximada, em ºC, de
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Q3206396 Física
São observadas três placas retangulares com as seguintes dimensões: placa 1 (1mx1m), placa 2 (2mx2m) e placa 3 (1,5mx3m), conforme imagem e numeração. Essas placas são feitas do mesmo material e sofrem a mesma variação de temperatura.  
Imagem associada para resolução da questão

Qual das opções abaixo ordena de forma crescente o tamanho final das placas (1, 2, e 3), considerando a dimensão horizontal e a área final, respectivamente?
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Q3188836 Física
Considere um cilindro de metal homogêneo que é aquecido de uma temperatura inicial T1 para uma temperatura final T2. Considere também que o coeficiente de dilatação linear do material é α e que o coeficiente de dilatação volumétrica é β=3α. Com base nessas informações, analise as seguintes asserções e determine qual alternativa está CORRETA:

I. A dilatação linear do cilindro é diretamente proporcional à variação de temperatura e ao comprimento inicial do cilindro.
II. A dilatação volumétrica do cilindro é três vezes a dilatação linear para uma mesma variação de temperatura.
III. Se o cilindro é resfriado de T2 para T1, seu volume final será menor que o volume inicial.
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Q3188816 Física
Assinale a opção CORRETA sobre as asserções:

I - Um estudante, para congelar 500 ml de água a 0 ºC, escolhe um becker de 12 cm de altura e 4 cm de raio. No entanto, seu colega sugere outro becker de 8 cm de altura e 6 cm de raio para acomodar toda a água congelada.

PORQUE

II - A água entre 0 ºC a 4 ºC apresenta uma dilatação anômala. 
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Ano: 2025 Banca: FGV Órgão: SEEC-RN Prova: FGV - 2025 - SEEC-RN - Professor de Física |
Q3164935 Física
Num dia pela manhã, quando a temperatura ambiente era 20 oC, um aluno usando uma régua de plástico correta a 20 oC mede o comprimento Imagem associada para resolução da questão de uma barra metálica também a 20 oC. Quando ao longo do dia a temperatura ambiente sobe para 30 oC, a régua e a barra se dilatam, de modo que a 30 oC o comprimento da barra passa a ser Imagem associada para resolução da questão Imagem associada para resolução da questão . Sejam αP e αM, respectivamente os coeficientes de dilatação linear do plástico da régua e do metal da barra.
Se o aluno usar a régua de plástico a 30 oC para medir o comprimento Imagem associada para resolução da questão da barra metálica a 30 oC, a indicação na régua será
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Q3392883 Agrimensura
Nos sistemas SIG, os entes representados por pontos, linhas ou polígonos são chamados de:
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Q3380614 Agrimensura
A respeito das transformações geométricas em análises de imagens digitais, interprete as Figuras a seguir: Imagem associada para resolução da questão
I – Imagem original.
II – Mudança de escala.
III – Translação.
IV – Rotação de 27 graus.
V – Cisalhamento em torno do eixo x. 
É incorreto o que se afirma em: 
Alternativas
Respostas
1: D
2: B
3: C
4: C
5: D
6: C
7: C
8: C
9: C
10: E
11: C
12: C
13: D
14: B
15: B
16: E
17: A
18: E
19: B
20: C