Durante a instalação de um trilho metálico em uma praça, a equipe técnica considera que o material pode…
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
Durante a instalação de um trilho metálico em uma praça, a equipe técnica considera que o material pode aumentar de tamanho quando a temperatura sobe. Para evitar deformações, foi informado que um segmento de 2,0 m de comprimento pode se dilatar cerca de 2,4 mm quando a temperatura aumenta em 100 °C, para um certo tipo de metal. — A situação descrita evidencia qual fenômeno físico, comum em estruturas metálicas expostas ao sol?
- A) É a dilatação térmica superficial, com aumento da área do material quando a temperatura sobe.
- B) É a contração térmica do metal, com diminuição do comprimento quando a temperatura sobe.
- C) É a fusão parcial do metal, que faz o trilho ficar maior quando recebe calor.
- D) É a dilatação térmica volumétrica, com aumento do volume do material quando a temperatura sobe.
- E) É a dilatação térmica linear, com aumento do comprimento do sólido quando a temperatura sobe.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. O trilho é um sólido com comprimento de 2,0 m, que pode se dilatar cerca de 2,4 mm quando a temperatura aumenta 100 °C. O foco está na variação de comprimento de uma barra metálica.
- Observe que a grandeza analisada é apenas o comprimento (uma dimensão), e o aumento acontece na mesma direção do trilho. Isso caracteriza a dilatação térmica linear, que trata da variação de uma única dimensão de um sólido quando sua temperatura muda.
- Verifique o cálculo do coeficiente implícito para confirmar que o raciocínio é de dilatação linear: ΔL = L0 x alfa x ΔT, logo alfa = 2,4 mm / (2000 mm x 100) = 1,2 x 10^-5 por grau Celsius, valor compatível com metais usuais. Isso confirma a análise, sem depender do gabarito.
- Compare com as alternativas. A alternativa E descreve corretamente a dilatação linear, com aumento do comprimento. As demais estão erradas: A menciona dilatação superficial, que trata de área e não de comprimento; B fala em contração, mas o enunciado descreve aumento de tamanho; C associa o fenômeno à fusão, que é mudança de estado e não dilatação; D fala em volume, quando o problema trata apenas de comprimento.
- Conclusão: a alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Observe qual grandeza do corpo aumenta: o comprimento.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a dilatação de um material metálico ao aumento de sua área, sem perceber que o enunciado trata apenas do comprimento de um segmento de trilho.
Por que engana: Confundir dilatação linear com dilatação superficial ou volumétrica.
O aluno inverte o sentido do fenômeno, imaginando que o metal encolhe com o aquecimento, quando o enunciado descreve um aumento de comprimento.
O aluno confunde dilatação térmica com fusão, supondo que o aquecimento que deixa o metal maior seja a mudança de estado físico, que na verdade ocorre em temperaturas muito mais altas e não é o fenômeno descrito.
O aluno generaliza para o volume, pensando que todo aumento de tamanho de um sólido é volumétrico, sem reparar que a situação considera apenas uma dimensão (o comprimento do trilho).
Resposta compatível com o enunciado: trata-se da variação do comprimento de um corpo sólido em função do aumento de temperatura.
Raio-X da questão
Dilatação térmica linear.
Reconhecer dilatação
Temperatura e calor. · Estados físicos da matéria e dilatação térmica.
Variação de comprimento em sólidos aquecidos.
Confundir dilatação linear com dilatação superficial ou volumétrica.
Infraestrutura urbana e segurança em obras.
Atenção aos detalhes.
Estruturas metálicas
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