Dissertativa 1 - 2ª Fase - Dia 2 - IME 2011

A figura acima mostra um sistema composto por uma parede vertical com altura H, uma barra com comprimento inicial $L_0$ e uma mola. A barra está apoiada em uma superfície horizontal sem atrito e presa no ponto A por um vínculo, de forma que esta possa girar no plano da figura. A mola, inicialmente sem deformação, está conectada à parede vertical e à barra. Após ser aquecida, a barra atinge um novo estado de equilíbrio térmico e mecânico. Nessa situação a força de reação vertical no apoio B tem módulo igual a 30 N. Determine a quantidade de calor recebida pela barra. 

Dados:

• H = 3 m;
• $L_0=3\sqrt{2}m;$
• o peso da barra: P = 30 N; 
• constante elástica da mola: k = 20 N/m; 
• $\frac{Pc}{g\alpha }=\frac{50+30\sqrt{2}}{3\sqrt{2}}$ joules, onde c é o calor específico da barra; $\alpha$ é o coeficiente de dilatação linear da barra; g é a aceleração da gravidade; e P é o peso da barra.