Física I ⇒ Lâminas bimetálicas UEPG Tópico resolvido

[Mariavica]

O uso de materiais com coeficiente de dilatação diferentes pode ser útil em circuitos elétricos. Na figura abaixo, duas lâminas metálicas unidas A e B, de mesmo compri-mento, formam o que chamamos de lâmina bimetálica, a qual está atuando em um circuito qualquer. As lâminas, geralmente, são empregadas em relês, disjuntores, ferro elétrico de passar roupas, pisca-pisca natalino, refrigera-dores, dentre outros. Sobre a lâmina bimetálica, assinale o que for correto.
-imagem
-
01) Como o contato elétrico da lâmina bimetálica no circuito ocorre por meio da lâmina A, a capacidade térmica do metal da lâmina A é necessariamente maior do que a capacidade térmica do metal da lâmina B.
02) Suponhamos que, pela lâmina bimetálica da figura, passa uma corrente elétrica maior que um valor específico que poderia danificar o circuito. Se a lâmina A possuir maior coeficiente de dilatação do que B, curvar-se-á sobre B, e o contato elétrico com ela será interrompido, protegendo o circuito.
04) Mesmo que as lâminas apresentem coeficientes de dilatação diferentes, à medida que forem aquecidas ou resfriadas, dilatam-se da mesma maneira, já que apresentam comprimentos iguais e estão acopladas.
08) A lâmina A, com coeficiente de dilatação igual a
2 x [tex3]10^{-5}[/tex3]

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[tex3]10^{-5}[/tex3]

0C-1, variando sua temperatura em 100 °C, apresenta dilatação equivalente a 0,2% de seu com-
16) A lâmina A está posta diretamente no contato elétrico do circuito, como mostra a figura, por possuir maior quantidade de calor absorvida do que a lâmina B, facilitando o deslocamento dos elétrons livres.

Resposta

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02+08

[BlackBird0179]

01) Falso

Após observar a imagem, conclui-se que a lâmina bimetálica deve se curvar para baixo ao ser aquecida, para que assim o circuito elétrico seja aberto. Portanto, o metal A deve possuir coeficiente de dilatação térmica maior que o do metal B (e não capacidade térmica), pois A estará posicionado na parte externa da curva formada pela lâmina, a qual é maior que a parte interna.

02) Verdadeiro

04) Falso

[tex3]\Delta L=L_{0}\alpha \Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta L=L_{0}\alpha \Delta T[/tex3]

Para que a dilatação dos dois metais que compõem a lâmina seja igual, eles devem ter o mesmo coeficiente de expansão [tex3]\alpha [/tex3]

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[tex3]\alpha [/tex3]

.


08) Verdadeiro

[tex3]\frac{\Delta L}{L_{0}}=\frac{L_{0}\alpha \Delta T}{L_{0}}[/tex3]

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[tex3]\frac{\Delta L}{L_{0}}=\frac{L_{0}\alpha \Delta T}{L_{0}}[/tex3]

[tex3]\frac{\Delta L}{L_{0}}=\alpha \Delta T=2\cdot 10^{-5}.100=2\cdot 10^{-3}=\frac{0,2}{100}[/tex3]

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[tex3]\frac{\Delta L}{L_{0}}=\alpha \Delta T=2\cdot 10^{-5}.100=2\cdot 10^{-3}=\frac{0,2}{100}[/tex3]

16) Falso

O posicionamento da imagem se deve ao fato de A ter maior coeficiente de dilatação térmica e, portanto, dilatar mais que B sob uma mesma diferença de temperatura, o que não significa que A absorve mais calor.

R=02+08