Aplicando a física no nosso cotidiano

Aplicações da dilatação térmica dos sólidos

Bom, como vimos no primeiro post, a dilatação térmica tem muita influência no nosso cotidiano, mas vamos aprofundar nas aplicações da dilatação dos sólidos.

Antigamente, antes da invenção da dinamite, o rompimento de grandes rochas era feito do principio do aquecimento irregular em uma dilatação térmica. Bom mais como eles faziam pra essas rochas se dilatarem? Eles faziam uma fogueira sobre a rocha, em uma pequena região, para provocar o aquecimento em uma região especifica  da rocha.Se só a fogueira não resolvesse o problema, eles jogavam aguá fria na rocha, perto da fogueira aumentando assim os desníveis de temperatura e os esforços por eles provocados.

FERRO E CONCRETO, CASAMENTO PERFEITO!

O ferro e o concreto possuem o mesmo coeficiente de dilatação, ou sejam eles se dilatam em conjunto e contraem também em conjunto, sem que a dilatação ou contração provoquem esforços na estrutura de seus átomos.

Quando você foi ao dentista  e por um acaso teve que fazer uma obturação em seu dente, e o dentista usou o amálgama em seu dente, fique sabendo que ele também se casa muito bem com o dente, pois os dois tem o mesmo coeficiente de dilatação.  

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Nesta imagem mostra os dentes de uma pessoa que fez obturação com amálgama. Amálgama é um liga que contém mercúrio  um metal pesado e altamente toxico, por isso os dentistas tomam muito cuidado na aplicação da amálgama nos dentes.

  

Dilatação dos Sólidos

Bom como já sabemos quando aumentamos a temperatura de um corpo as suas dimensões também aumentam.Todos os corpos líquidos, sólidos e gasosos, se dilatam termicamente.

Dilatação dos Sólidos

Assintam esse vídeo com atenção!

                                               Fonte 05

Esse vídeo mostra uma experiência simples que ilustra a dilatação de um sólido. Á temperatura ambiente, a esfera metálica, pode passar com uma pequena folga através do anel de ferro. Quando ela é aquecida, ela não passa mais pelo anel. Isso acontece porque a temperatura é elevada e a esfera se dilata.

Se analisarmos a estrutura de um sólido, vamos perceber porque ele dilata. Os átomos que compõem o sólido são distribuídos regularmente na chamada rede cristalina do sólido, mantidas por fôrças semelhantes ás exercidas por pequenas molas. A qualquer temperatura esses átomos estão em vibrações em torno da posição de equilíbrio de cada um. 

Se aumentarmos a temperatura do sólido,há um aumento na agitação de seus átomos e na amplitude de cada vibração. 

As forças de repulsão que se manifesta entra os átomos, quando ele aproximam, é mais rápido que o crescimento da força de atração que se manisfesta quando eles se afastam, acarretando, então, um aumento na distância média entra os átomos, com um consequente aumento na dimensões do sólido.

Podemos estudar as dilatações dos sólidos sob três aspectos diferentes: a dilatação linear a dilatação superficial e a dilatação volumétrica.

Na dilatação linear, consideramos apenas uma dimensão, como ocorre na dilatação do comprimento.

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Na dilatação superficial, consideramos duas dimensões como o comprimento e a largura.

  

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Na dilatação volumétrica são consideramos três dimensões que são o comprimento a largura e a altura.

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Dilatação térmica

''Verdade é que, muitas vezes, a forma final da matéria não corresponde à intenção do artista, porque, na sua surdez, a matéria sustenta teimosias deformantes.''
                                                  Dante Alighieri (1265-1321)


Na construção civil, para prevenir pequenas trincas ou rachaduras devido a dilatação térmica dos materiais, utilizam-se espaços entre os materiais que são chamados de ''juntas de dilatação''.
Se observamos, encontramos essas juntas de dilatação em muitos lugares rotineiros, por exemplo: em pontes, viadutos, vigas concretadas de grande extensão e em trilhos de ferrovia, etc.
Quando a temperatura de um corpo é aumentada, aumenta a agitação das partículas que formam esse corpo. Isso causa o afastamento entre as partículas, resultando em um aumento nas dimensões do corpo; isso é dilatação térmica.

                                             A

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                                           B                                 

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C

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 Os espaços que são deixados pelos engenheiros são chamados de juntas de dilatação e são utilizados em (A) calçadas, em (B) trilhos ferroviários e em (C) pontes e viadutos.

Charge

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Esta charge mostra um homem tentando desatarraxar a porca que esta presa em um material metálico, podemos também exemplificar quando queremos abrir uma tampa de metal em um vidro de conserva que não queira abrir, para abrir é necessário colocar a tampa em água quente, pois quando aquecidos eles aumentam de volume mais do que o vidro, por isso se solta mais facilmente.

Como vamos estudar quando se aumenta a temperatura de um corpo ele se dilata isso é aumenta o seu volume. Todos os corpos, líquidos, sólidos ou gasosos, dilatam-se quando aumenta a sua temperatura.

         

Metodologia

Título: A relação entre: o aumento dos corpos e a temperatura.

Tema: Dilatação termométrica

Integrantes:

Bárbara Matos da Cunha Guimarães – Aula

Thais Ramos da Silva – Blog

Introdução

Na aula se pretende relacionar a temperatura e o aumento dos corpos, levando em consideração a movimentação de moléculas. Será comentada a maneira como as moléculas desses corpos se comportam com a alteração da temperatura. O conteúdo será passado de uma maneira simples e acessível a todos os alunos, por meio da adequação da linguagem, por exemplo. Espera-se que todos os alunos aprendam a maior parte do que será exposto e que os mesmos se interessem pelo conteúdo.

Serão utilizados slides com auxilio para a explicação do tema e também será apresentado um experimento. O papel da experimentação possibilita aos estudantes a aproximação com o trabalho científico, enfatizamos ainda que a realização de experimentos na escola não atende as mesmas funções que as realizadas pelos cientistas, porque possuem objetivos diferentes. (ANDRÉ E SILVA, 2011).

Metodologia

O conteúdo da aula será exposto por meio de slides, como auxilio para a explicação (REFERENCIA). A matéria será relacionada ao dia-a-dia dos alunos. De inicio será dada uma introdução sobre o tema (o que é dilatação, a relação com a temperatura etc.) serão dados exemplos relacionados ao cotidiano dos alunos, para melhor entendimento do conteúdo proposto. Dentro da introdução serão abordados os conceitos de dilatação relacionada a corpos líquidos, sólidos e gasosos. Logo após, será feita uma relação à movimentação de moléculas e à temperatura. Serão dados exemplos dos tipos de dilatação, como por exemplo, a dilatação linear, superficial e volumétrica. A apresentação de slides será composta por imagens que ilustrem os fenômenos relacionados ao tema.

Após a apresentação do conteúdo serão expostos um ou mais vídeos que finalizarão a apresentação de um modo que os alunos possam ter uma maior compreensão e fixação do conteúdo proposto de acordo com Pereira e Barros (2009) estratégias alternativas, que possam substituir as atividades experimentais e que possibilitem a exploração do fenômeno ao dar oportunidade ao professor de discutir os modelos físicos e teóricos, e assim fazer com que o aluno, através da observação, possa compreender os fenômenos físicos envolvidos. Nesse sentido, a proposta da produção de vídeos que trabalhem a demonstração experimental pode potencializar parcialmente algumas das habilidades desenvolvidas nas atividades experimentais realizadas ao vivo, já que o vídeo também apresenta o fenômeno, e o professor poderá explorá-lo com maior facilidade em suas aulas. (...) As demonstrações experimentais possuem enfoque fenomenológico semi-quantitativo e podem facilitar a compreensão conceitual, já que o aluno-expectador é instigado a acompanhar o fenômeno deforma explícita em toda sua extensão, partindo do sistema físico utilizado (materiais), as condições iniciais de trabalho, as interações com o sistema e as conseqüências.

Os processos de escrita e leitura, a exemplo dos processos de ouvir (compreensão) e falar (expressão), são fundamentalmente diferentes: enquanto que, nos processos de escrita/fala, a criança traduz em signos externos a ela, definidos socialmente, aspectos internos, em um processo de codificação, na leitura/audição, o processo é inverso: deve haver uma decodificação dos signos em termos daqueles referentes internos do sujeito que lê. Daí,por exemplo, as dificuldades que as crianças, mesmo as que dominam completamente a linguagem falada, experimentam na aquisição das habilidades de leitura e escrita e o porquê de algumas delas conseguirem escrever bem, mas ler mal e vice-versa. (ROSA)

Conclusão

Conclui-se que os recursos utilizados sejam úteis e válidos na passagem do conteúdo. Espera-se que os alunos compreendam a relação entre o que foi passado e o seu dia-a-dia. E que os métodos que foram empregados de fato tenham tido validade para a aprendizagem dos alunos. Também que o ministrante da aula e o autor do blog possam ter uma experiência vinculada ao ensino, que possa ajudar na futura vida docente de ambos.

Referencias Bibliográficas

http://www.if.ufrj.br/~pef/producao_academica/anais/2009snef/SusanaT0090-1.pdfAcessado em: 22/01/2013

http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/agosto2011/ciencias_artigos/31audiovisual_ensino_ciencias.pdf Acessado em: 23/01/2013