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No processo de instalação de duas vigas de aço, cada uma com 4 m de comprimento, foi deixado um espaçamento entre elas. Esse espaçamento é necessár...

No processo de instalação de duas vigas de aço, cada uma com 4 m de comprimento, foi deixado um espaçamento entre elas. Esse espaçamento é necessário devido ao fenômeno da dilatação dos materiais. As vigas estão alinhadas e separadas por uma distância de 10 mm, de forma que cada uma delas está fixada em uma das extremidades, em suportes laterais, como mostra a figura a seguir. Considere que as vigas se dilatam somente na direção do espaçamento e que o coeficiente de dilação linear do aço é de 1,25 · 10−5 °C−1. Se o aumento da temperatura é igual e homogêneo nas duas vigas, para que as vigas se encostem, esse aumento deverá ser de

a) 25 °C.
b) 50 °C.
c) 100 °C.
d) 200 °C.
e) 400 °C.

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Para que as vigas se encostem, o aumento da temperatura deverá ser de 50 °C. Para calcular, podemos utilizar a fórmula da dilatação linear: ΔL = αLΔT, onde ΔL é a variação no comprimento, α é o coeficiente de dilatação linear, L é o comprimento inicial e ΔT é a variação na temperatura. Como as vigas estão separadas por 10 mm (ou 0,01 m), a variação no comprimento de cada viga será de ΔL = αLΔT = (1,25 x 10^-5) x 4 x ΔT = 5 x 10^-5 ΔT m. Para que as vigas se encostem, a variação no comprimento total deve ser de 8 m - 0,02 m = 7,98 m. Portanto, temos: 2 x 5 x 10^-5 ΔT = 7,98 m ΔT = 39960 °C Como o aumento da temperatura é igual e homogêneo nas duas vigas, a temperatura deve aumentar em 39960/2 = 19980 °C em cada viga. Convertendo para graus Celsius, temos: ΔT = 19980/100 = 199,8 °C Portanto, a alternativa correta é a letra b) 50 °C.

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