Questões de Vestibular: Dilatações

No laboratório de Física, os alunos fizeram o seguinte experimento:
• uma barra metálica de comprimento X e coeficiente de dilatação linear α apresentou uma dilatação linear ΔL quando sofreu uma variação de temperatura ΔT; • uma outra barra metálica de comprimento 5x/6, largura 10x/7 e coeficiente de dilatação superficial 3α sofreu uma dilatação superficial ΔS ao passar pela mesma variação de temperatura que a primeira barra.
É possível concluir que a relação entre a dilatação linear e a dilatação superficial (ΔS/ΔL) foi de:

Na construção de ferrovias, é necessário deixar uma folga entre os trilhos para permitir que eles se dilatem caso a temperatura aumente. Suponha que cada trilho tem 20 m de comprimento na temperatura média da região onde serão instalados e que a temperatura pode aumentar em até 30 ºC em relação ao seu valor médio. Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica linear dos trilhos é α = 1,1x10^-5 por ºC, o valor da separação mínima entre os trilhos para evitar que eles se pressionem com esse aumento de temperatura é:

Em uma experiência de Física, enche-se um frasco de vidro com 1000 cm³ de um líquido à temperatura de 15ºC. Ao se aquecer o conjunto a 165ºC, extravasam 9 cm³ do líquido. Considerando que o vidro também sofreu dilatação térmica e que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é de 27.10⁻⁶ ºC^-1, pode-se afirmar que a dilatação térmica real sofrida pelo líquido, é:

Para a proteção contra curtos-circuitos em residências são utilizados disjuntores, compostos por duas lâminas de metais diferentes, com suas superfícies soldadas uma à outra, ou seja, uma lâmina bimetálica. Essa lâmina toca o contato elétrico, fechando o circuito e deixando a corrente elétrica passar. Quando da passagem de uma corrente superior à estipulada (limite), a lâmina se curva para um dos lados, afastando-se do contato elétrico e, assim, interrompendo o circuito. Isso ocorre porque os metais da lâmina possuem uma característica física cuja resposta é diferente para a mesma corrente elétrica que passa no circuito.
A característica física que deve ser observada para a escolha dos dois metais dessa lâmina bimetálica é o coeficiente de

Torre Eiffel
Ela foi construída em 1889, em Paris, como parte das comemorações do centenário da Revolução Francesa. Inaugurada, em março de 1889, a torre Eiffel, ou “Dama de Ferro”, como ficou conhecida na época, comparada às pirâmides do Egito por seu idealizador, possui 7 mil toneladas de ferro e 3 mil toneladas de materiais variados, e levou só dois anos para ficar pronta. A construção foi um enorme desafio para a engenharia da época porque possui 300 m de altura e fica 15 cm mais alta no verão, devido à dilatação térmica do ferro. No seu topo, tem várias antenas de rádio cuja esfera de aço de cada antena tem raio de 10 m para garantir estabilidade contra ventos fortes. No verão parisiense, essas esferas sofrem uma variação de 5,04 m3 quando a temperatura chega a 30°C.
https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-foi-construida-a-torre-eiffel/(Adaptada)
Uma das esferas da antena de transmissão no topo da torre precisa ser substituída por outra, de mesmo material, cujo volume é 250 m³ a 2 °C. Qual a variação de volume, em m³, dessa esfera quando a temperatura chegar a 42 °C? Considere π=3

Após o aquecimento de uma barra metálica observou-se que sua temperatura média era de 250 °C. Esta mesma temperatura na escala Fahrenheit vale:

Em um laboratório industrial, existe um recipiente de vidro que está completamente cheio com um volume V de mercúrio a 20°C. Determine, aproximadamente, o percentual do volume de mercúrio que extravasa, em função de V, quando o conjunto é aquecido a 140°C.
Dados: Coeficiente de dilatação linear do mercúrio = 61,0 x 10^-6°C^-1 Coeficiente de dilatação linear do vidro = 9,0 x 10^-6°C^-1

Um bloco em forma de paralelepípedo encontra-se sobre uma superfície plana de gelo abaixo de 0 ºC. Para arrastar o referido objeto, um trabalhador percebeu que essa tarefa poderia ser mais fácil se colocasse a face de menor área do objeto em contato com o gelo. A referida situação deve-se