Trabalho De F Sica

Trabalho de Física

Dilatações

Dilatação Linear
O que é?
Aplica-se apenas para os corpos em estado sólido, e consiste na variação considerável de apenas uma dimensão. Como, por exemplo, em barras, cabos e fios.
Ao considerarmos uma barra homogênea, por exemplo, de comprimento a uma temperatura inicial . Quando esta temperatura é aumentada até uma (>), observa-se que esta barra passa a ter um comprimento (>).
Como calcula: Experimentalmente foi concluído que a variação do comprimento ΔL de uma barra ao ser aquecida é diretamente proporcional a seu comprimento inicial L0.

A variação do comprimento ΔL de uma barra ao ser aquecida é diretamente proporcional à variação de temperatura por ela sofrida ΔT.

A variação do comprimento ΔL de uma barra ao ser aquecida depende do material que ela é constituída ()
Com estas três constatações podemos concluir que: .
Por exemplo, uma barra que possua L0 = 100 cm e sofra uma variação de temperatura da ordem de 100ºC, e que seja feita de um material de , sofrerá uma variação de comprimento de:
, onde .
Dilatação Superficial
O que é?
Esta forma de dilatação consiste em um caso onde há dilatação linear em duas dimensões.
Considere, por exemplo, uma peça quadrada de lados que é aquecida uma temperatura , de forma que esta sofra um aumento em suas dimensões, mas como há dilatação igual para os dois sentidos da peça, esta continua quadrada, mas passa a ter lados .
Como calcula:

Podemos estabelecer que:

Assim como:

E relacionando com cada lado podemos utilizar:

Para que possamos analisar as superfícies, podemos elevar toda a expressão ao quadrado, obtendo uma relação com suas áreas:

Mas a ordem de grandeza do coeficiente de dilatação linear (α) é , o que ao ser elevado ao quadrado passa a ter grandeza , sendo imensamente menor que α. Como a variação da temperatura (Δθ)dificilmente ultrapassa um valor de 10³ºC para corpos no estado sólido, podemos considerar o termo α²Δθ²desprezível em comparação com 2αΔθ, o