25/11/2009
Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, José Ângelo de Faria.
Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
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Ensino Médio | Física | Calor, ambiente e usos de energia |
Entender o processo linear de dilatação e contração térmica dos sólidos e a importância de cada uma das variáveis que influenciam no processo.
Temperatura e processo de propagação de calor condução.
Conduza em sala de aula o seguinte experimento, antes de quaisquer explicações teóricas. Produza em casa ou na escola o seguinte material: cole (com cola branca comum) papel alumínio, do tipo que vai ao forno, em uma folha de papel A4 de modo a cobrir toda a folha (use folha A4 de gramatura 75). Espere secar bem, em local plano, de modo que ao final a folha fique completamente plana (rígida). Depois recorte-a em 16 tirinhas iguais. Pegue um isqueiro, ascenda-o e aproxime a chama da face de alumínio de uma das tirinhas.
Pergunte aos alunos para qual lado ocorreu o encurvamento, para o lado do alumínio ou para o lado do papel? De posse da resposta, pergunte agora para qual lado a próxima tirinha vai se encurvar? Depois mostre que a próxima também se encurvará para o mesmo lado. Pergunte porque e deixe-os procurarem pelas presumíveis respostas para o acontecimento.
Pergunte agora se o papel for invertido, se ainda continuará acontecendo encurvamento para o mesmo lado e porque. Após as discussões mostre, que se a distância entre a chama e a face de papel for suficiente para que o papel não queime, que ocorrerá encurvamento sempre para o mesmo lado, o do papel.
(imagem de autoria pessoal)
Após as discussões explique o fenômeno, apresentando a Figura 1. Explique o que é o coeficiente de dilatação linear de sólidos (α) e apresente a relação dele com as outras variáveis envolvidas no processo (variação de temperatura ΔT, e comprimento inicial Li), por intermédio da fórmula ΔL = Li α ΔT.
(imagem de autoria pessoal)
Apresente agora a Figura 2, e mostre que existe uma relação linear (proporção direta) entre as variáveis comprimento linear L e temperatura T, qualquer que seja o material considerado.
Apresente alguns casos de aplicação prática deste assunto para os alunos, como por exemplo a lâmina bimetálica que existe nas geladeiras que, funciona como uma chave do tipo liga-desliga para fazê-la funcionar em função da temperatura interna. Outro exemplo seria a separação existente entre as partes das estruturas de concreto de grande porte, como pontes, para que possa haver dilatação sem prejuízo estrutural p ara a obra. Outro exemplo seria a separação existente entre dois trilhos consecut ivos de uma linha de t rem, para que as mesma s possam dilatar, em d ias quentes, sem encurvamento.
Aprenda mais sobre Dilatação Linear dos Sólidos:
Centro Didático de Física - Fazendo Física:
Só Física: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Dilatacao/linear.php
NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica. São Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.
Elabore questões teóricas e práticas sobre o assunto, mas sempre abordando situações reais, como a dilatação das linhas de trem, calçadas, etc.
Quatro estrelas 1 classificações
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24/03/2010
Quatro estrelasParabéns pela aula, simples e objetiva e tras muita informação sobre a dilatação linear e sobre os diferentes coeficientes de dilatação.