Exercício que estará na Prova Mensal de Física do 2° trimestre

Situação: Cubo com cada aresta medindo 10 cm

Informações da questão: 
α = 5 x 10-5 ° C
to = 20° C    
t = 120° C

to = temperatura inicial                         t = temperatura atual; final

Perguntas:
a) Determine a dilatação da aresta
b) Determine a dilatação de uma de suas faces
c) Determine a dilatação do cubo

a)  Como arestas são linhas, o tipo de dilatação é Dilatação Linear. E usa a seguinte fórmula:
                                                               ΔL = Lo . α . Δt
                                                               ΔL = 10 . 5 .  10-5  . 100
                                                               ΔL =  5 .  10-5 . 100
                                                               ΔL = 5 000 . 10-5          *
                                                               ΔL = 0,05 cm

b) Como cada lado do cubo apresenta 2 dimensões, será usada a fórmula da Dilatação Superficial:
                                                                  ΔA = Ao . β . Δt   
                                                                  ΔA = 100 . 10 . 10-5 . 100
                                                                  ΔA = 100 000 . 10-5            *

                                                                  ΔA = 1 cm²

c) Como o cubo possui 3 dimensões, apresenta Dilatação Volumétrica, cuja fórmula é:
                                                        ΔV = Vo . Ɣ  .Δt
                                                        ΔV = 1 000 . 15 . 10-5 . 100
                                                        ΔV = 1 500 000 . 10-5           *

                                                        ΔV = 15 Cm³

                       

Sendo que:
* Usa-se Notação Científica para a multiplicação.
A quantidade de casas que você retirar do número que está sendo multiplicado, você acrescenta na potência.
A quantidade de casas que você acrescentar no número que está multiplicando, você retira da potência.
No caso, se a potência é -5, você tem que "andar" com a vírgula 5 casas para a esquerda; reduzindo o número:

    ΔL = 5 000 . 10^-5

   ΔL = 5 00,0 . 10^-4

    ΔL = 5 0,00 . 10^-3

    ΔL = 5, 000 . 10^-2

    ΔL = 0,5 . 10^-1

    ΔL = 0,05 . 10⁰

    ΔL = 0,05 .  1

    ΔL = 0,05

 

 ΔL =  dilatação linear                                          Lo = comprimento inicial    
  α = coeficiente de dilatação linear  (alfa)            Δt = variação da temperatura


 ΔA = dilatação superficial                                        Ao = área inicial  
 β = coeficiente de dilatação superficial  (beta)         Δt = variação de temperatura

 ΔV = dilatação volumétrica                                    Vo = volume inicial
  Ɣ = coeficiente de dilatação volumétrica (gama)                Δt = variação de temperatura

   β = 2 . α                                       Ɣ = 3 . α                                    Δt = t - to