Física - Dilatação térmica linear

Dilatação térmica linear

Objetivos

1) Mostrar que as variações de temperatura podem causar alterações nas dimensões dos objetos por meio da alteração do estado de agitação das moléculas;

2) Apresentar as leis que regem o fenômeno da dilatação e o estudo analítico desse fenômeno.

Ponto de Partida

Inicie pela leitura dos artigos Dilatação térmica dos sólidos e Dilatação Térmica Linear do site Educação ou pelo material didático sobre o tema de preferência do professor.

Estratégias

1) Comece a aula mostrando exemplos cotidianos que ilustram o fenômeno da dilatação térmica. Apresente casos como a construção de viadutos e de estradas de ferro. Outro bom exemplo é a tampa de conserva, difícil de ser aberta quando retirada da geladeira;

2) Explique porque quando um corpo é submetido a variações de temperatura o seu tamanho também sofre mudanças nas suas dimensões:

a) Mostre aos alunos que a dilatação térmica depende de três fatores: do tamanho inicial do objeto, do material que ele é feito e da variação de temperatura a que ele é submetido.

b) Apresente a dilatação térmica linear. Deixe claro que isso ocorre quando o comprimento do objeto em estudo é muito maior que as outras dimensões.

c) Mostre a equação que determina a variação de comprimento com a variação de temperatura.

Atividade

A atividade sugerida é muito simples, mas muito ilustrativa e se encaixa bem em uma aula de cinqüenta minutos:

1) Recorte uma tira dupla face de papel e alumínio, do tipo que é utilizada em maços de cigarro;

2) Coloque a face de alumínio em contato com uma chama, que pode ser de um isqueiro;

3) Observe que o alumínio irá dilatar mais que o papel e por isso a tira irá curvar-se.

Sugestões

1) Pergunte aos alunos o porquê da tira de papel ter curvatura quando aquecida.

2) Resolva alguns exercícios relacionados à matéria e passe outros aos alunos.

3) Aproveite o gancho dessa aula para que, na próxima, sejam ensinadas as dilatações superficiais e volumétricas.