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Simulações Interativas para o Ensino de Física
Dilatação Térmica
Autores: Me. Giselle dos Santos Castro - Universidade Federal do Ceará - UFC
Dr. Nildo Loiola Dias - Universidade Federal do Ceará - UFC
CONTROLES:
- Escolha um dos materiais, dentre 5 possibilidades.
- Clique em MOSTRAR RÉGUA para obter uma régua que pode ser arrastada para a posição desejada. Quando a régua é mostrada surge na tela um botão AMPLIAR para ampliação da régua e dos elementos da simulação. Ao redor do botão AMPLIAR se localizam quatro botões direcionais para movimentação do cenário que compõe a simulação.
- Clique em MOSTRAR RELÓGIO e para observar o mostrador do relógio comparador.
- Arraste o ponto vermelho na borda do relógio comparador para zerar a leitura.
- No BANHO TÉRMICO clique em ON/OFF para ligar.
- Arraste o ponto preto no botão seletor de temperatura para escolher a temperatura final.
- Clique em START para iniciar o aquecimento.
- Clique em REINICIAR para retornar à temperatura inicial.
- Clique nas setas no canto superior direito para reiniciar a simulação.
DESCRIÇÃO DA SIMULAÇÃO:
Esta simulação representa um Dilatômetro Linear que permite o estudo da dilatação térmica de 5 materiais diferentes em função da variação da temperatura com a utilização de um BANHO TÉRMICO. O BANHO TÉRMICO, faz circular um líquido (representado em azul) no interior de um tubo oco (amostra), aquecendo-o. O BANHO TÉRMICO indica sempre a temperatura do líquido em um dado instante (consideraremos que a temperatura do tubo oco do material em estudo é sempre igual à temperatura indicada no BANHO TÉRMICO). A temperatura pode variar de 25 ºC (temperatura ambiente) até uma temperatura máxima de 150 ºC. Cada amostra é fixada no dilatômetro no ponto indicado pela seta vermelha e tem sua extremidade direita livre, que toca o pino do RELÓGIO COMPARADOR. Sempre, antes de iniciar o aquecimento, o RELÓGIO COMPARADOR deve ser zerado. Uma régua permite a medida do comprimento efetivo inicial da amostra, isto é, o comprimento inicial (Lo) do tubo oco que se dilatará de modo a influenciar o RELÓGIO COMPARADOR. O comprimento efetivo da amostra corresponde à medida do ponto indicado pela seta vermelha à extremidade direita onde o TUBO OCO toca o pino do RELÓGIO COMPARADOR. O BANHO TÉRMICO deve ser ligado e a temperatura final deve ser escolhida no botão seletor de temperaturas. Se a temperatura escolhida no botão seletor for menor do que a temperatura corrente, o BANHO TÉRMICO resfriará. Para dar início ao aquecimento/ resfriamento, o botão START deve ser pressionado.
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