Colegio Terra Australis FísicaProfesor Héctor Alarcón1° Trimestre 2012

Ejercicios Dilatación

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1. Una placa de aluminio que esta a 20 ºC se introduce en un horno cuya temperatura en su interior es de 220 ºC. El coeficiente de dilatación superficial del aluminio es 0,44 · 10-4 ºC-1, entonces una vez que se alcanza el equilibrio térmico la razón entre su dilatación superficial y su área inicial esA) 22 x 10-3 mB) 44 x 10-4 mC) 88 x 10-4 mD) 44 x 10-5 mE) 88 x 10-5 m

2. Una placa metálica que tiene un orificio circular, se calienta de 50 ºC a 100 ºC. A consecuencia de este calentamiento, podemos concluir que el diámetro del orificioA) se duplica.B) se reduce a la mitad.C) aumenta un poco.D) no cambia.E) disminuye un poco.

3. Dos láminas, una de aluminio y otra de cobre están pegadas entre sí, formando una barra metálica que cuelga desde el techo tal como lo muestra la figura 13. Si las láminas están a 20 ºC y sabiendo que el coeficiente de dilatación térmico del aluminio es mayor que el del cobre, entonces al calentar uniformemente la barra hasta una temperatura de 100 ºC se observará que

A) se dobla hacia la izquierda.B) se dobla hacia la derecha.C) se alarga sin doblarse.D) se contrae sin doblarse.E) cada material se dobla con sentido opuesto al otro.

4. Se calientan dos barras de distinta longitud pero del mismo material, si la variación de temperatura para ambas barras es la misma, entonces con relación a los gráficos de longitud versus temperatura es correcto afirmar que es (son) posible(s)

A) sólo el gráfico I. B) sólo el gráfico II. C) sólo el gráfico III. D) sólo el gráfico I y III. E) todos.

5. Un riel de acero tiene, en invierno, a 4 °C, una longitud de 3,6 m. En verano debe soportar hasta 54 °C. Si su coeficiente de dilatación lineal es 0.000013 °C-1, la dilatación que experimenta entre dichas temperaturas es

A) 2,34 x 10-6 m B) 2,34 x 10-5 m C) 2,34 x 10-4 m D) 2,34 x 10-3 m E) 2,34 x 10-2 m

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6. Se tienen dos alambres de hierro, A y B, A tiene 3 m de largo y se le aumenta la temperatura en 20 ºC, y a B de 2 m de largo se le aumenta la temperatura en 10 ºC.

Entonces, la alternativa que indica en forma correcta la relación de lo que se dilata, ΔL, cada uno es:

A) ΔLA = ΔLB B) ΔLA = 2ΔLB C) 2ΔLA = ΔLB D) ΔLA = 3ΔLB E) 3ΔLA = ΔLB

7. Dos tubos de acero de igual sección transversal y de largo L y 2L metros respectivamente, se encuentran en ambientes aislados idénticos. ¿En cuál de las siguientes alternativas se expresa correctamente lo que se debe hacer para que ambos tubos se dilaten o contraigan en la misma medida?

A) Poner en contacto los dos tubos.B) Someter ambos tubos a la misma variación de temperatura.C) Someter al más corto al doble de variación de temperatura que el más largo.D) Someter al más largo al doble de variación de temperatura que el más corto.E) Ninguna de las anteriores.

8. La longitud de una barra de cobre, varía en función de la temperatura de acuerdo al gráfico de la figura 15. En base a los datos dados el coeficiente de dilatación lineal del cobre desde 0 ºC hasta los 50 ºC es

A) 10 -4 ºC-1

B) 2 · 10-4 ºC-1

C) 10 -5 ºC-1

D) 2 · 10 -5 ºC-1

E) 5 · 10 -5 ºC-1

9.- La longitud de un cable de aluminio es de 30 m a 20°C. Sabiendo que el cable es calentado hasta 60 °C y que el coeficiente de dilatación lineal del aluminio es de 24·10-6 1/°C. Determine: a) la longitud final del cable y b) la dilatación del cable.

10.- Determine la temperatura en la cual una chapa de cobre de área 10 m ² a 20 °C adquiere el valor de 10,0056 m ². Considere el coeficiente de dilatación superficial del cobre es 34·10-6 1/°C.

11.- Un cubo metálico tiene un volumen de 20 cm ³ a la temperatura de 15 °C. Determine su volumen a la temperatura de 25 °C, siendo el coeficiente de dilatación lineal del metal igual a 0,000022 1/°C.

12.- Un recipiente de vidrio tiene a 10 °C un volumen interno de 200 ml. Determine el aumento del volumen interno de ese recipiente cuando el mismo es calentado hasta 60 °C. Se sabe que: γ =3·10-6 1/°C.