Base de datos de preguntas: Dilatación: Superficial

Uma chapa de metal tem um furo circular com raio de 2 cm e está sendo aquecida. A temperatura da chapa aumenta 100°C e o coeficiente de dilatação linear do metal é 1,2 * 10^-5 °C^-1. Supondo que a dilatação seja uniforme, qual é o novo raio do furo após a elevação da temperatura?

El coeficiente de dilatación superficial de los metales suele ser mayor que el de los materiales no metálicos. ¿Cuál sería el efecto de esta diferencia en la dilatación superficial?

Imagina un objeto rectangular hecho de acero que se utilizará en la construcción de un puente. Este objeto tiene un ancho de 50 cm, un largo de 150 cm y un espesor de 1 cm, medido a una temperatura de 20°C. El coeficiente de dilatación lineal del acero es aproximadamente 12 x 10^-6 °C^-1. (a) Calcula el área de la superficie de este objeto a 20°C. (b) Si la temperatura sube a 60°C, ¿cuál será el área de la superficie del objeto después de la dilatación térmica? (c) Considerando un orificio circular presente en el objeto, con un diámetro inicial de 5 cm a 20°C, calcula el nuevo diámetro del orificio a 60°C.

Una placa metálica de aluminio, inicialmente cuadrada, tiene un agujero circular de radio 'r' en su centro. Al ser calentada, la placa y el agujero se dilatan de manera que la variación del área de la placa sea 4 veces la variación del área del agujero. Si la placa calentada alcanza una temperatura que provoca la dilatación superficial de 0,001 m², determine la variación del área de la placa y del agujero, considerando que el coeficiente de dilatación superficial del aluminio es de 2 x 10^-5 1/°C y que la temperatura inicial y final difieren en 100°C.

Un ingeniero recibe una chapa metálica cuadrada de 1 m de lado para utilizar en un proyecto de ingeniería. Como parte del proyecto, necesita crear un agujero circular en el centro de la chapa, que se utilizará para pasar un tubo. Antes de comenzar el proceso de perforación, el ingeniero verifica que la temperatura ambiente es de 20°C. Sabiendo que el coeficiente de dilatación superficial del metal de la chapa es 2 x 10^-5 °C^-1 y que el coeficiente de dilatación lineal del metal es 1,1 x 10^-5 °C^-1, el ingeniero quiere asegurarse de que el agujero permanecerá centrado en un rango de temperaturas que varía de -10°C a 40°C, condiciones extremas esperadas durante la vida útil del proyecto. Considerando que la chapa y el agujero se dilatan térmicamente y de forma lineal con la variación de temperatura y que el área de la chapa antes del agujero es A = L^2, donde L es el lado de la chapa, responda: ¿Cuál es la variación de área de la chapa cuando la temperatura varía de -10°C a 40°C? ¿Y cuál es la variación del radio del agujero que el ingeniero debe considerar para mantener el agujero centrado? Considere para el cálculo de la variación del radio que el área del agujero es A_furo = pi * r^2, donde r es el radio del agujero, y que el área del agujero no se altera durante el proceso de dilatación de la chapa.