UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
Fundação Instituída nos termos da lei no 5.152, de 21/10/1966 – São Luís – MA
Centro de Ciências Sociais, da Saúde e Tecnologia – CCSST
VINICIUS COSTA BARROS
DILATAÇÃO LINEAR
IMPERATRIZ-MA
2017
VINICIUS COSTA BARROS
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Dilatação linear - Experimental, Trabalhos de Física
Relatorio tecnico de aula prática
Tipologia: Trabalhos
2019
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO Fundação Instituída nos termos da lei n o^ 5.152, de 21/10/1966 – São Luís – MA Centro de Ciências Sociais, da Saúde e Tecnologia – CCSST
VINICIUS COSTA BARROS
DILATAÇÃO LINEAR
IMPERATRIZ-MA
VINICIUS COSTA BARROS
Engenharia de Alimentos, turma 2016.1, 4º período
DILATAÇÃO LINEAR
Relatório para obtenção de nota do 4º período, referente à disciplina de Física Experimental II.
Professor: Dr. Pedro de Freitas Façanha Filho. Professor Estagiário: Ronaldo Silva.
IMPERATRIZ-MA
DILATAÇÃO LINEAR
Onde ∆L = Lf – Li é a variação do comprimento, ou seja, a dilatação linear da barra. E ∆t = tf – ti é a variação da temperatura da barra. Experimentalmente verifica-se que:
- o comprimento inicial (Li) é proporcional à temperatura inicial (ti);
- o comprimento final (Lf) é proporcional à temperatura final (tf);
- a dilatação linear depende do material que constitui a barra[2].
Mediante a essas constatações foi determinada a seguinte equação para dilatação linear dos corpos: ∆L = Liα ∆t, onde α é denominada de coeficiente de dilatação linear, é uma constante característica do material que constitui o corpo. Por exemplo, para o alumínio temos que α = 0,000023 por °C (ou °C-1), isso quer dizer que o alumínio dilata 23 milionésimos de seu comprimento a cada 1°C de variação na sua temperatura, ou seja, uma dilatação muito pequena e que possivelmente só pode ser vista em microscópio. [2] 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 α =1,2×10 -5, sofrerá uma variação de comprimento de:
onde
[3]
Para o exemplo acima omitimos a unidade para o coeficiente de dilatação linear (α), encontrando sua unidade temos:
[3]
Podemos definir uma fórmula que é conseqüência direta de ΔL = α.Lo.ΔT. Lembramos que ΔL = L - Lo, assim:
[3]
A equação acima é uma função do 1º grau que terá um termo geral como o representado abaixo na figura 01 [3].
Figura 01: Gráfico de representação da dilatação linear. Fonte: http://www.infoescola.com/fisica/dilatacao-linear/
3 MATERIAL UTILIZADO
Conjunto de dilatometria Edutec Barras metálicas (latão, ferro, cobre, alumínio) Água Fogareiro elétrico Recipiente para ferver a água Termômetro
4. MONTAGEM E PROCEDIMENTO
α = 1,01*10-5^ °C
Barra 3
α = 1,2*10-5^ °C
De acordo com os valores obtidos, barra de coeficiente de dilatação do latão é 1,9. 10 -5, acredita-se ser a a barra 1 do experimento, tal desvio se realiza por erros instrumentais e manuais, a barra 2 pode ser a barra de aço, pois a barra de aço tem coeficiente de dilatação variando de 1,0. 10 -5^ até 1,4. 10-5, a barra 3, acredita-se ser de cobre, o coeficiente de dilatação do cobre, é 1,7. 10 -5, tal desvio se apresenta pelas mesmas razões da barra 1.
REFERÊNCIAS
[1] D. Halliday e R. Resnick, Física 2 (LTC Editora, Rio de Janeiro, 1984).
[2] RESNICK, R; HALLIDAY, D; KRANE, S. K., “Fundamentos de Física”. Vol.
- 9 ed. Editora LTC, 9ª ed. 165 p. 2009.
[3] YOUNG, H. D; FREEDMAN, R. A., “ Física II Termodinâmica e Ondas ”. 12ª ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 162. p. 2008.