(OBJETIVA, dificuldade 2) Uma barra metálica de comprimento inicial L0 = 2,00 m é aquecida de ?T = 30 °C. O…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(OBJETIVA, dificuldade 2) Uma barra metálica de comprimento inicial L0 = 2,00 m é aquecida de ?T = 30 °C. O coeficiente de dilatação linear é a = 1,2×10?5 °C?¹. Usando ?L = a·L0·?T (?L em m), calcule o aumento de comprimento da barra.
- A) ?L = 0,003 m
- B) ?L = 0,12 m
- C) ?L = 1,2×10?4 m
- D) ?L = 0,006 m
- E) ?L = 7,2×10?4 m (0,72 mm)
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: L0 = 2,00 m, ΔT = 30 °C e a = 1,2×10^-5 °C^-1.
- Aplique a fórmula ΔL = a·L0·ΔT.
- Calcule o produto dos valores numéricos: 2,00 × 30 = 60, e 60 × 1,2 = 72.
- Ajuste a potência de dez: 72 × 10^-5 = 7,2 × 10^-4 m, ou seja, 0,00072 m, que equivale a 0,72 mm.
- Compare com as alternativas. A alternativa E, ΔL = 7,2×10^-4 m (0,72 mm), coincide com o resultado. O gabarito oficial E está correto.
- Por que as outras estão erradas: A (0,003 m) é cerca de quatro vezes maior que o valor correto; B (0,12 m) é ordens de grandeza maior, pois a dilatação de uma barra desse tamanho com esse coeficiente é pequena; C (1,2×10^-4 m) ignora o produto L0·ΔT, que vale 60; D (0,006 m) também tem a ordem de grandeza errada para o produto calculado.
💡 Dica: Aplique a fórmula de dilatação linear diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a potência de dez do coeficiente ou a multiplicação de L0 por ΔT, obtendo um valor de ordem 10^-3 com algarismos incorretos.
Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula, utilizando valores incorretos para o coeficiente de dilatação ou a variação de temperatura.
O aluno provavelmente manipulou mal a potência de dez do coeficiente de dilatação, deslocando a vírgula ou a exponencial e chegando a um valor cem vezes maior que o correto.
O aluno pode ter multiplicado o coeficiente por um fator pequeno (como 10) em vez de L0·ΔT = 60, achando que a dilatação depende apenas do coeficiente.
O aluno errou o cálculo do produto ou a conversão de potências de dez, obtendo um valor de ordem de grandeza próxima, mas incorreta.
?L = a·L0·?T = 1,2×10?5·2,00·30 = 7,2×10?4 m = 0,72 mm.
Raio-X da questão
dilatação linear
avaliacao
dilatação linear · coeficiente de dilatação
Revisar a fórmula de dilatação linear e suas variáveis.
Confundir a aplicação da fórmula, utilizando valores incorretos para o coeficiente de dilatação ou a variação de temperatura.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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