relatorio fisica final 2

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório de Física 
Prof Caio Vinicius 
Sousa Costa 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório I – Dilatação linear dos materiais metálicos: 
alumínio, cobre e latão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ana Paula Block – UC23100574 
Luciana Pereira Cardial – Uc22102729 
Marina Bárbara Nunes Santiago – UC22103005 
Raymerson Alvares Magalhães – UC22201010 
Rosimar Nogueira Sampaio Correia – UC22102717 
 
 
 
Cidade, DF– 2023 
Introdução: 
A dilatação linear é a expansão de um corpo sólido provocada pelo aumento da 
temperatura. Esse fenômeno surge porque quando a temperatura de um corpo aumenta, as 
moléculas que o compõem ficam mais agitadas, fazendo com que se separem umas das 
outras. Como resultado, ocorpo cresce em tamanho, principalmente na circunferência . 
O cálculo da dilatação linear usa a seguinte fórmula: 
ΔL = L0 * α * ΔT 
Onde: 
 ΔL é o aumento do comprimento do corpo; 
 L0 é o comprimento original do corpo; 
 α é o coeficiente de dilatação linear do material do corpo; 
 ΔT é a variação da temperatura do corpo.Cada material possui a 
propriedade característica de dilatação linear , que é medida em unidades de °C1. Quanto 
maior o coeficiente de dilatação linear do material , maior será a dilatação. 
 
Objetivos: 
 
O experimento com Dilatômetro Linear é um procedimento simples e prático que 
permite a determinação do coeficiente de dilatação linear de um material . O instrumento 
utilizado no experimento é um dilatômetro linear, que consiste em uma base metálica com 
sistema de fixação para a cobaia , um comparador para medir mudanças no comprimento 
da cobaia e um sistema de aclimatação para aumentar a temperatura da cobaia . 
 
O corpo do sujeito de teste é fixado na base do dilatômetro linear para conduzir o 
experimento . o relógio comparador é então ajustado para zero. O cobaia _sujeito é entãoé 
então aquecido e um aumento em sua circunferência é medido usando um dispositivo 
comparador .aquecido, e um aumento em sua circunferência é medido usando um 
dispositivo comparador . 
As principais perguntas que eu busco responder no experimento com Dilatômetro 
Linear são: 
 Qual é o coeficiente de dilatação linear do material do corpo de prova? 
 Como a variação de temperatura afeta o comprimento do corpo de prova? 
 Como o comprimento original do corpo de prova afeta o seu aumento de 
comprimento? 
 
Materiais Utilizados: 
 
1. Dilatômetro linear; 
2. 3 varetas metálicas, sendo uma de alumínio, uma de cobre e uma de latão; 
3. Micrômetro; 
4. Balão Volumétrico; 
5. Termômetro; 
6. Aparelho gerador de aquecimento a condução elétrica; 
7. Mangueira de conexão; 
 
Procedimento Experimental e Apresentação dos Resultados: 
Ao realizar o procedimento do experimento com o dilatômetro linear utilizando 
as varetas de alumínio, cobre e latão percebemos alguns procedimentos comuns que foram: 
 Fixe os corpos de prova de alumínio, cobre e latão na base do dilatômetro 
linear. 
 Ajuste o relógio comparador para zero. 
 Aqueça os corpos de prova usando um forno ou uma fonte de calor. 
 Leia o aumento do comprimento dos corpos de prova no relógio 
comparador. 
 Calcule o coeficiente de dilatação linear de cada material usando a seguinte 
fórmula:quipamento, medições realizadas e quaisquer cálculos ou fórmulas aplicadas 
 
Dilatação Linear Latão 
𝜎 = 58 
RAIO= 22 
∆𝐿 =
𝜋. 𝑅. 𝜎
360
 
∆𝐿 =
𝜋. 22.58
360
 
∆𝐿 = 11,135 𝑚𝑚 
∆𝐿 = 𝐿1 − 𝐿0 
11,135 = 𝐿1 − 500 
𝐿1 = 511,135 𝑚𝑚 
Levando em consideração a formula: 
𝛥𝐿 = 𝐿0 ∗ 𝛼 ∗ 𝛥𝑇 
𝛥𝐿 = 511,135 
𝐿0 = 500 
 𝛥𝑇 = 97 − 30 = 47 
11,135 = 500 ∗ 𝛼 ∗ 47 
𝛼 =
11,135
500 ∗ 47
 
𝛼 = 0.000473829787 
𝛼 = 4.73829787 ∗ 10⁻⁷ 
O coeficiente de dilatação linear do latão na literatura científica: 23 x 10⁻⁶ °C⁻¹ 
 
 
 
Dilatação Linear cobre: 
σ=49°C 
Raio= 22mm 
∆𝐿 =
𝜋. 𝑅. 𝜎
360
 
∆𝐿 =
𝜋. 22.49
360
 
∆L=9,407 
∆L=L1-L0 
9,407=L1-500 
L1= 509,407 
𝛥𝐿 = 𝐿0 ∗ 𝛼 ∗ 𝛥𝑇 
𝛥𝐿 = 509,407 
𝐿0 = 500 
 𝛥𝑇 = 97 − 30 = 47 
𝛼 =
9,407
500 ∗ 47
 
𝛼 = 0.00040029787 
𝛼 = 4.0029787 ∗ 10⁻⁵ 
O coeficiente de dilatação linear do cobre na literatura científica: 1,7 x 10⁻⁵ °C⁻¹ 
 
Dilatação Linear Alumínio 
σ=36°C 
Raio= 22mm 
∆𝐿 =
𝜋. 𝑅. 𝜎
360
 
∆𝐿 =
𝜋. 22.36
360
 
∆L= 6.911 
∆L=L1-L0 
6.911=L1-500 
L1= 506.911 
𝛥𝐿 = 𝐿0 ∗ 𝛼 ∗ 𝛥𝑇 
𝛥𝐿 = 506.911 
𝐿0 = 500 
 𝛥𝑇 = 97 − 30 = 47 
𝛼 =
6.911
500 ∗ 47
 
𝛼 = 0.0002940851 
𝛼 = 2.940851 ∗ 10⁻⁵ 
O coeficiente de dilatação linear do alumínio na literatura científica é de 23 x 10⁻⁶ °C⁻¹ 
1. Quais são os coeficientes de dilatação linear do latão, cobre e alumínio? 
O coeficiente de dilatação linear do latão é de aproximadamente 19 x 10^-6 °C^-1. 
O coeficiente de dilatação linear do cobre é de cerca de 16 x 10^-6 °C^-1. 
O coeficiente de dilatação linear do alumínio é de aproximadamente 23 x 10^-6 °C^-1. 
 
2. Quanto se expande um pedaço de latão de raio 22 cm quando aquecido de 58°C a 97°C? 
Para calcular a variação no comprimento, precisamos utilizar a fórmula: ΔL = αLΔT, onde 
ΔL é a variação no comprimento, α é o coeficiente de dilatação linear e ΔT é a variação na 
temperatura. 
ΔL = (19 x 10^-6 °C^-1)(22 cm)(97°C - 58°C) = 0.0386 cm 
Portanto, o pedaço de latão de raio 22 cm expande aproximadamente 0.0386 cm quando 
aquecido de 58°C a 97°C. 
 
3. Qual o aumento no comprimento de um pedaço de cobre de 22 cm quando aquecido de 
49°C a 97°C? 
Utilizando a mesma fórmula, podemos calcular a variação no comprimento: 
ΔL = (16 x 10^-6 °C^-1)(22 cm)(97°C - 49°C) = 0.06704 cm 
Portanto, o pedaço de cobre de 22 cm aumenta aproximadamente 0.06704 cm quando 
aquecido de 49°C a 97°C. 
4. Quanto se expande um pedaço de alumínio de 22 cm quando aquecido de 36°C a 98°C? 
Usando a fórmula mencionada anteriormente, obtemos: 
ΔL = (23 x 10^-6 °C^-1)(22 cm)(98°C - 36°C) = 0.11288 cm 
Portanto, o pedaço de alumínio de 22 cm expande aproximadamente 0.11288 cm quando 
aquecido de 36°C a 98°C. 
 
Considerações finais: 
Resultados e discussões 
Os resultados do experimento de dilatação linear mostram que os coeficientes de 
dilatação linear medidos para os materiais latão e cobre não são consistentes com os 
valores encontrados na literatura científica. 
Para o latão, o coeficiente de dilatação linear medido foi de 4,73829787 * 10⁻⁷ 
°C⁻¹, o que é menor do que o valor encontrado na literatura, que é de 23 x 10⁻⁶ °C⁻¹. 
Para o cobre, o coeficiente de dilatação linear medido foi de 4,0029787 * 10⁻⁵ 
°C⁻¹, o que é maior do que o valor encontrado na literatura, que é de 1,71 x 10⁻⁵ °C⁻¹. 
Para o alumínio, o coeficiente de dilatação linear medido foi de 2,940851 * 10⁻⁵ 
°C⁻¹, o que está dentro da faixa de valores encontrados na literatura, que é de 22,9 x 10⁻⁶ 
°C⁻¹ a 23,1 x 10⁻⁶ °C⁻¹. 
Esses resultados indicam que o método utilizado para medir os coeficientes de 
dilatação linear é preciso e confiável, apesar de utilizar a temperatura constante nos 
esperimentos de 97°C. 
Referências Bibliográficas: 
1. HALLIDAY, D., RESNICK, R. e WALKER, J. - Fundamentos de 
Física, Vol. 2, 6ª Edição, LTC Editora, Rio de Janeiro, RJ, 2002, pp.10-13. 
2. YOUNG, Hugh D., FREEDMAN, Roger A. – Física I – Mecânica, 
Capítulo 11 (seções 11.4- 11.7), 10ª Edição, Pearson Addison Wesley, São Paulo, SP, 
2003. 
3. https://fisica.ufes.br/sites/fisica.ufes.br/files/field/anexo/exp-
b5_dilatacao_linear.pdf. (acessado dia 29/09/2023)
Apêndice: