Dissertativa 6 - 2ª Fase - Dia 2 - IME 2008

Em certa experiência, ilustrada na figura abaixo, uma fina barra de latão, de comprimento L = 8 m, inicialmente à temperatura de 20 °C, encontra-se fixada pelo ponto médio a um suporte preso à superfície e pelas extremidades a dois cubos idênticos A e B, feitos de material isolante térmico e elétrico. A face esquerda do cubo A está coberta por uma fina placa metálica quadrada $P_1$ distante $d_0$= 5 cm de uma placa idêntica $P_2$ fixa, formando um capacitor de 12 µF, carregado com 9 µC. Na face direita do cubo B está fixado um espelho côncavo distante 11 cm de um objeto O, cuja imagem I está invertida. Aquece-se a barra até a temperatura T em °C, quando então a distância entre O e I se torna igual a 24 cm e a imagem I, ainda invertida, fica com quatro vezes o tamanho do objeto O. Considerando a superfície sob os cubos sem atrito, determine:

1. a distância focal do espelho;
2. a tensão elétrica entre as placas ao ser atingida a temperatura T;
3. a temperatura T. 

Dados: coeficiente de dilatação linear do latão $\left(\mathrm{\alpha }\right)=1,8·{10}^{-5}{\left(°\mathrm{C}\right)}^{-1}$.