DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS - DILATAÇÃO LINEAR

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LABORATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II 
RELATÓRIO Nº. 01 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS - DILATAÇÃO LINEAR 
 
EQUIPE TÉCNICA: JANNAYZA ALVES LIMA, JHENNYFFER DE PAULA DOS 
REIS BORGES, MARISLANDE COSTA DE SOUSA, RODRIGO SOUSA DA SILVA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO JOÃO DOS PATOS - MA 
07 / 09 / 2015 
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 02 
 
 INTRODUÇÃO 
 
 A maioria dos materiais se expande quando a temperatura aumenta, desde que 
este aumento de temperatura não produza uma mudança de fase. Vejamos se 
podemos entender por que isto ocorre. Os átomos de um sólido cristalino se mantêm 
coesos num arranjo tridimensional, chamada rede cristalina, sob ação de forças 
interatômicas semelhantes às exercidas por molas. Os átomos vibram, em torno de 
suas posições de equilíbrio na rede, com uma amplitude que depende da temperatura. 
Quando a temperatura aumenta, a amplitude média de vibração dos átomos aumenta 
também, e isto leva a um aumento da separação média entre eles, produzindo a 
dilatação. 

 OBJETIVO 
 
Determinar o coeficiente de dilatação linear de uma haste metálica, e identificar 
o material que a compõe através do mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 03 
 MATERIAIS ULTILIZADOS 
 
 
 
 
 
 01 Dilatômetro com base principal, medidor de dilatação, div: centésimo de 
milímetro, escala milimétrica, guia com fuma, guia de saída, e sapatas niveladoras; 
 02 corpos de prova de material desconhecido medindo 570 mm, equivalendo a 
0,57 m; 
 01 Conexão rápida de saída; 
 01 Conexão de entrada; 
 01 Medidor de temperatura; 
 01 Batente móvel fim de curso; 
 01 Gerador de vapor; 
 
*01 Fonte de calor; 
*01 Recipiente com água em temperatura ambiente; 
*01 Cronômetro; 
 
OBS: Os itens assinalados por * não acompanham o conjunto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 04 
 
 
 METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS DA PRIMEIRA BARRA 
METÁLICA 
 
 
1° Com todos os equipamentos já montados, colocamos 500 ml de água em 
temperatura ambiente de 30º no recipiente para aquecê-la, 
 
2º Em seguida; ligamos a fonte de calor e aguardamos 36 minutos até a água se 
aquecer; 
 
3º Ao atingir o tempo de 36 minutos; colocamos o termômetro dentro do 
recipiente com água e detectamos a temperatura final de 98°, e a dilatação da barra 
de 90 mm, que corresponde à 0,09 m; 
 
 
 

RESULTADOS E DISCURSÕES DA PRIMEIRA BARRA 
 
Para determinarmos o coeficiente de dilatação da barra, iremos utilizar a seguinte 
fórmula: (∆𝐿 = 𝐿𝑖 ∝ ∆𝑡), em que (∆𝐿 = 𝐿𝑓 − 𝐿𝑖) é a variação de comprimento, isto é, a 
dilatação linear da barra, na variação de temperatura (∆𝑇 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖). 
 
Experimentalmente, verificaremos que: 
 ∆𝐿 é diretamente proporcional ao comprimento inicial 𝐿𝑖. 
 ∆𝐿 é diretamente proporcional à variação de temperatura ∆𝑇. 
 ∆𝐿 depende do material que constitui a barra. 
 
 
 
 
 
 
 
 Comprimento final: 
 
∆𝐿 = 𝐿𝑓 − 𝐿𝑖 → 0,09 = 𝐿𝑓 − 0,57 → −𝐿𝑓 = −0,57 − 0,09 
 
−𝐿𝑓 = −0,66 ∗ (−1) → 𝐿𝑓 = 0,66 𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 05 
 
 
 Variação da temperatura: 
 
 
∆𝑇 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑜 → ∆𝑇 = 98 − 30 → ∆𝑇 = 68° 𝐶 
 
 
 
 Coeficiente de dilatação linear: 
 
 
∆𝐿 = 𝐿𝑜 ∗ 𝛼 ∗ ∆𝑇 → 90 = 570 ∗ 𝛼 ∗ 68 → 90 = 38760 ∗ 𝛼 
 
𝛼 =
90
38760
 → 𝛼 = 0,0023 → 𝛼 = 23 ∗ 10−4 
 
 
OBS: Como o coeficiente linear da barra é igual a (𝛼 = 23 ∗ 10−4), podemos 
afirmar que a barra metálica é feita de alumínio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,56
0,57
0,58
0,59
0,6
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
C
o
m
p
ri
m
e
n
to
 l
 (
m
)
Temperatura t (°C)
GRÁFICO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO 
DA PRIMEIRA BARRA
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 06 
 METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS DA SEGUNDA BARRA 
METÁLICA 
 
 
1° Com todos os equipamentos já montados, colocamos 500 ml de água em 
temperatura ambiente de 30º no recipiente para aquecê-la, 
 
2º Em seguida; ligamos a fonte de calor e aguardamos 30 minutos até a água se 
aquecer; 
 
3º Ao atingir o tempo de 30 minutos; colocamos o termômetro dentro do 
recipiente com água e detectamos a temperatura final de 93,7°; e a dilatação da barra 
de 69 mm, que corresponde à 0,069 m. 
 
 
 

RESULTADOS E DISCURSÕES DA SEGUNDA BARRA 
 
Para determinarmos o coeficiente de dilatação da barra, iremos utilizar a seguinte 
fórmula: (∆𝐿 = 𝐿𝑖 ∝ ∆𝑡), em que (∆𝐿 = 𝐿𝑓 − 𝐿𝑖) é a variação de comprimento, isto é, a 
dilatação linear da barra, na variação de temperatura (∆𝑇 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖). 
 
Experimentalmente, verificaremos que: 
 ∆𝐿 é diretamente proporcional ao comprimento inicial 𝐿𝑖. 
 ∆𝐿 é diretamente proporcional à variação de temperatura ∆𝑇. 
 ∆𝐿 depende do material que constitui a barra. 
 
 
 
 
 
 
 
 Comprimento final: 
 
∆𝐿 = 𝐿𝑓 − 𝐿𝑖 → 0,069 = 𝐿𝑓 − 0,57 → −𝐿𝑓 = −0,57 − 0,069 
 
−𝐿𝑓 = −0,639 ∗ (−1) → 𝐿𝑓 = 0,639 𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 07 
 Variação da temperatura: 
 
 
∆𝑇 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑜 → ∆𝑇 = 93,7 − 30 → ∆𝑇 = 63,7 °𝐶 
 
 
 
 Coeficiente de dilatação linear: 
 
 
∆𝐿 = 𝐿𝑜 ∗ 𝛼 ∗ ∆𝑇 → 0,069 = 0,57 ∗ 𝛼 ∗ 63,7 → 0,069 = 36,31 ∗ 𝛼 
 
𝛼 =
0,069
36,31
 → 𝛼 = 0,0019003 → 𝛼 = 19 ∗ 10−4 
 
 
OBS: Como o coeficiente linear da barra é igual a (𝛼 = 19 ∗ 10−4), podemos 
afirmar que a barra metálica é feita de latão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,56
0,57
0,58
0,59
0,6
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
C
o
m
p
ri
m
e
n
to
 l
 (
m
)
Temperatura t (°C)
GRÁFICO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO 
DA SEGUNDA BARRA
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I RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II / DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS – DILATAÇÃO LINEAR 08 
 CONCLUSÃO 
 
 
Com base no experimento realizado, observamos que conforme o aumento da 
temperatura o material utilizado dilata-se, mas não se apresenta 100% como o 
esperado teoricamente. Mas como os valores obtidos possuem uma discrepância 
muito baixa, o experimento considera-se como sendo de êxito razoável. 
Em suma, o procedimento foi bem sucedido, pois foi possível a observação do 
experimento em suas diferentes etapas, possibilitando as análises necessárias e 
aplanando os conhecimentos acerca das técnicas e teorias utilizadas. 
 
 
 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 http://www.ebah.com.br/content/ABAAABbvQAB/fisica-experimental-2-
relatorio-dilatacao-linear 
 
 http://www.ebah.com.br/content/ABAAAApp4AB/relatorio-dilatacao-linear