Prova de Física: Questões sobre Dilatação Linar para o 2º Ano
Tema: Dilatação Linar
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 10
Prova de Física – Dilatação Linar
Nome do Aluno: ____________________________
Data: ____/____/______
Instruções:
Leia atentamente cada questão e marque a alternativa correta (A, B, C ou D). Responda todas as perguntas, utilizando a folha de respostas ao final.
Questões:
1. A dilatação linar é o fenômeno em que um material aumenta suas dimensões quando submetido a variações de temperatura. Qual grandeza física é utilizada para descrever a extensão da dilatação linar?
A) Coeficiente de dilatação volumétrica
B) Coeficiente de dilatação linear
C) Coeficiente de térmica
D) Coeficiente de compressão
2. Um fio de cobre possui 2 metros de comprimento a 20°C. Qual é o comprimento do fio a 80°C, considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a 0,000017/°C? (Utilize a fórmula: ΔL = L0 * α * ΔT)
A) 2,0024 m
B) 2,010 m
C) 2,034 m
D) 2,056 m
3. Qual dos seguintes materiais apresenta um coeficiente de dilatação linear maior, levando em consideração seu uso comum e suas propriedades térmicas?
A) Vidro
B) Alumínio
C) Aço
D) Borracha
4. Em um experimento, uma barra de aço com 5 m de comprimento é aquecida de 30°C a 90°C. Com base na dilatação linear, qual é a alteração de comprimento da barra? (Considere α = 0,000012/°C)
A) 0,0036 m
B) 0,0048 m
C) 0,0060 m
D) 0,0072 m
5. Em uma construção, os engenheiros devem considerar a dilatação térmica dos materiais. Qual medida pode ser adotada para minimizar o efeito da dilatação em estruturas metálicas?
A) Usar materiais com alto coeficiente de dilatação
B) Reforçar a estrutura após a construção
C) Deixar espaços entre elementos metálicos
D) Aumentar a temperatura durante a construção
6. Em um dia quente, um trilho de trem de 200 m de comprimento experimenta uma dilatação linear de 1,6 cm. Qual foi a variação de temperatura que afetou esse trilho, considerando o coeficiente de dilatação linear do aço como 0,000012/°C?
A) 50°C
B) 60°C
C) 65°C
D) 75°C
7. Um professor realiza uma experiência no laboratório utilizando dois fios, um de aço e outro de alumínio, ambos com o mesmo comprimento a uma temperatura inicial de 20°C. Se a temperatura for aumentada, qual fio se alongará mais?
A) O fio de aço
B) O fio de alumínio
C) Ambos se alongarão igualmente
D) Nenhum dos fios se alongará
8. A dilatação linar é um problema a ser considerado em vários contextos. Qual dos exemplos a seguir não está relacionado diretamente à dilatação linar?
A) Variação de comprimento de cabos elétricos
B) Expansão de líquidos em termômetros
C) Alteração do volume de um gás ao ser aquecido
D) Deformação de estruturas em edifícios
9. Qual a relação entre a dilatação linar e a dilatação volumétrica em materiais sólidos?
A) A dilatação volumétrica é sempre um terço da dilatação linar.
B) A dilatação volumétrica é diretamente proporcional à dilatação linar em dimensões diferentes.
C) A dilatação volumétrica não está relacionada à dilatação linar.
D) A dilatação volumétrica é maior do que a dilatação linar.
10. Um tubo de aço é comprido e seu comprimento inicial é de 10 m a 25°C. Calcule o novo comprimento do tubo a 100°C, usando o coeficiente de dilatação linear do aço (α = 0,000012/°C).
A) 10,084 m
B) 10,120 m
C) 10,144 m
D) 10,120 m
Gabarito
1. B – O coeficiente de dilatação linear é a grandeza que mede o aumento de comprimento por grau de variação de temperatura.
2. B – ( Delta L = L0 * α * ΔT = 2 * 0,000017 * (80-20) = 0,002 , m ); ( L = 2 + 0,002 = 2,010m).
3. B – O alumínio tem um coeficiente de dilatação linear maior que o vidro, aço e borracha na prática comum.
4. A – ( Delta L = L0 * α * ΔT = 5 * 0,000012 * (90-30) = 0,0036 m).
5. C – Deixar espaços entre elementos metálicos permite que eles se dilatem sem causar danos.
6. C – ( Delta T = frac{Delta L}{L0 * α} = frac{0,016}{200 * 0,000012} = 65°C).
7. B – O fio de alumínio se alongará mais que o fio de aço, uma vez que o alumínio possui um coeficiente de dilatação linear maior.
8. C – A alteração de volume de um gás ao ser aquecido está relacionada à dilatação volumétrica, não à dilatação linear dos sólidos.
9. B – A dilatação volumétrica é diretamente proporcional à dilatação linar em três dimensões.
10. C – ( Delta L = 10 * 0,000012 * (100-25) = 0,009 m) → ( L = 10 + 0,009 = 10,144 m).
Esta prova visa avaliar a compreensão e aplicação do conceito de dilatação linar, incentivando o raciocínio crítico e a conexão entre teoria e prática cotidiana. Boa sorte!
