Duas barras finas, uma de ferro e uma de cobre, são usadas numa montagem experimental instalada numa sala mantida à temperatura de 20°C. Nessa temperatura, as barras têm o mesmo tamanho. Quando um grupo de estudantes entra na sala, o termômetro da sala indica que a temperatura aumentou 2°C. Considerando-se que o coeficiente de dilatação linear do cobre é 40% maior que o do ferro, é possível afirmar que, após os estudantes entrarem na sala:
- A)o tamanho da barra de cobre fica 10% maior do que o da barra de ferro.
Errada, porque fala em tamanho final 10% maior, mas a questão compara a variação de comprimento, não o comprimento final, e ainda assim o percentual não é 10%.
- B)a variação do tamanho da barra de cobre é 10% maior do que a da barra de ferro.
Errada, porque o enunciado informa que o coeficiente do cobre é 40% maior, então a variação de comprimento também será 40% maior, não 10%.
- C)o tamanho da barra de cobre fica 40% maior do que o da barra de ferro.
Errada, porque o texto não afirma que o comprimento final do cobre fica 40% maior que o do ferro, e sim que sua dilatação é maior em 40%.
- D)a variação do tamanho da barra de cobre é 40% maior do que a da barra de ferro.
Certa, porque, para a mesma barra inicial e a mesma variação de temperatura, a variação de comprimento é proporcional ao coeficiente de dilatação linear.
- E)as duas barras permanecem com o mesmo tamanho, mesmo após a dilatação.
Errada, porque houve aumento de temperatura e, portanto, as barras se dilatam, deixando de permanecer com o mesmo tamanho.
Gabarito: D
Quando a temperatura muda, os corpos sólidos sofrem dilatação linear, isto e, seu comprimento varia de acordo com a fórmula ΔL = L0·α·ΔT. Como as duas barras tinham o mesmo tamanho a 20°C e ambas sofreram o mesmo aumento de temperatura de 2°C, a comparação entre elas vai depender apenas do coeficiente de dilatação linear de cada material. O enunciado diz que o coeficiente do cobre é 40% maior que o do ferro. Isso significa que, para a mesma barra inicial e o mesmo ΔT, a variação de comprimento do cobre será 40% maior do que a variação do ferro. Repare que a questão fala em variação de tamanho, e não em tamanho final absoluto. Esse detalhe costuma derrubar muita gente, com todo respeito ao café da sala de prova. Então, após o aquecimento, as duas barras continuam tendo comprimentos finais diferentes? Sim, porque o cobre dilata mais. Mas o ponto central é: a dilatação do cobre foi 40% maior do que a do ferro. Por isso, o gabarito é a letra D. Não há fundamento legal aqui, porque o tema é de Física. O suporte conceitual vem da dilatação térmica linear, tratada na Termologia, usando a relação proporcional entre variação de comprimento, coeficiente de dilatação e variação de temperatura.