Lista de Exercícios sobre dilatação de lâminas bimetálicas
Exercícios sobre dilatação de lâminas bimetálicas
Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a dilatação de lâminas bimetálicas, material utilizado na composição de circuitos elétricos. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
As seguintes informações são feitas a respeito de duas barras X e Y que compõem uma lâmina bimetálica. Sabe-se que o coeficiente de dilatação de X é maior que o de Y.
I – Caso haja aquecimento do sistema, a lâmina bimetálica será dobrada para o lado em que estiver a barra X.
II – Caso haja resfriamento do sistema, a lâmina bimetálica será dobrada para o lado em que estiver a barra X.
III – Caso haja aquecimento do sistema, Y dilatar-se-á mais que X.
IV – Caso haja resfriamento do sistema, X contrair-se-á mais que Y.
V – Não há possibilidade da lâmina bimetálica ser dilatada de forma uniforme.
A imagem a seguir mostra uma lâmina bimetálica composta pelos materiais A e B.
Marque a alternativa correta a respeito das possíveis variações de temperatura sofridas por essa lâmina.
αA = Coeficiente de dilatação linear da barra A;
αB = Coeficiente de dilatação linear da barra B.
a) Se αA for maior que αB e o sistema for resfriado, a lâmina bimetálica dobrar-se-á para baixo.
b) Caso haja aquecimento do sistema e αA > αB, a lâmina dobrar-se-á para cima.
c) Mesmo com os coeficientes diferentes, as barras apresentaram o mesmo tamanho final, pois possuem o mesmo comprimento inicial.
d) Caso αB > αA, a lâmina será dobrada para baixo em caso de resfriamento.
A lâmina bimetálica deve ser curvada para a direita com o aquecimento do sistema. Sendo assim, a barra composta do metal X deverá sofrer maior dilatação e, por isso, possuir o maior coeficiente de dilatação linear.
O sentido do campo magnético pode ser determinado por meio da regra da mão direita aplicada aos fios que circulam o material que compõe o eletroímã. Se os quatro dedos da mão direita acompanharem o sentido da corrente elétrica indicado na figura, o polegar esticado indicará o sentido do campo magnético, que, nesse caso, é para a direita.
A lâmina X dilata-se e contrai-se com mais facilidade que a lâmina y. Caso ocorra a dilatação, o sistema será dobrado para a direita, pois x se tornará maior que y, e a lâmpada B será acesa. Caso ocorra contração, o sistema será dobrado para a esquerda, pois x se tornará menor que y, e a lâmpada A será acesa.
I – Falsa. A barra X possui maior coeficiente de dilatação, por isso, dilatar-se-á mais e fará com que o sistema seja dobrado para o lado da barra Y.
III – Falsa. O material que sofrerá maior dilatação é aquele que possui o maior coeficiente de dilatação. No caso de um aquecimento, X dilatar-se-á mais que Y.
V – Verdadeira.
Se αB > αA, a barra B sofrerá maior dilatação ou contração que a barra A. Em caso de resfriamento, a barra B contrai-se mais e puxa a barra A para baixo.