As deformações que são observadas nos trilhos dos trens decorrem do fenômeno da dilatação térmica. Quando ocorre um aumento nas temperaturas, as dimensões dos trilhos são levemente aumentadas. Apesar de no Brasil não ser um acontecimento comum, já houve situações na qual os trilhos, devido às altas temperaturas, acabaram se curvando, interrompendo inclusive as viagens. Foi o caso de um trecho dos trilhos da Estação na cidade do Rio de Janeiro em 2018. Com a sensação térmica de 43,1 °C no Rio de Janeiro em 19 de janeiro, os trilhos do trem dilatam e interrompem viagens na zona oeste próximo da Estação Cosmos.
Fonte: UOL. Com sensação térmica de 43,1oC no Rio, trilhos de trem dilatam e interrompem viagens. Uol.com.br. Disponível em: https://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-noticias/2018/01/19/com-sensacao-termica-de-431c-trilhos-de-trem-dilatam-no-rio-e-interrompem-viagens.htm. Acesso em: 8 ago. 2024.
Considerando o texto acima, analise a seguinte situação na qual um trilho de trem é assentado durante um dia de inverno. Nesse dia, a temperatura registrada foi de 10 °C. Tendo o conhecimento de que os trilhos se dilatam ao longo do ano, em função das variações de temperatura sofrida, e também pelo atrito das rodas dos trens com os trilhos, um engenheiro solicitou aos operários que deixassem um espaçamento de 10 mm entre trilhos consecutivos. Sabendo que o comprimento de cada trilhos é de 12 m e que o coeficiente de dilatação linear do aço é de aço=1,1 ×10-5 °C-1. Com base nas informações apresentadas, defina se as afirmativas abaixo são falsas ou verdadeiras.
I. O espaçamento entre os trilhos permanece constante independente da temperatura.
II. A temperatura ambiente quando aumentar para 35 °C, a folga entre os trilhos vai diminuir para 6,7 mm.
III. As temperaturas na cidade do Rio de Janeiro, se por alguma eventualidade chegassem a 0 °C, a folga entre os trilhos aumentaria para 11,32 mm.
IV. Os trilhos se encostaram se a temperatura destes atingir aproximadamente 66 °C seja pelas altas temperaturas na cidade e pelo aquecimento gerado pelo atrito entre as rodas e os trilhos.
É correto o que se afirma em:
A.
I e III, apenas.
B.
II, III e IV, apenas.
C.
I, II, III e IV.
D.
I, apenas.
E.
II e IV, apenas.
