UNIFIMES 2022

O Anel de Gravesande é um experimento utilizado para demonstrar que objetos, quando aquecidos, têm suas dimensões aumentadas. Seus componentes básicos são uma esfera metálica mantida suspensa por uma corrente e um anel, também metálico, que, na temperatura ambiente, tem diâmetro interno ligeiramente superior ao diâmetro da esfera. Dessa forma, é possível fazer com que a esfera atravesse completamente o anel.

Aquecendo-se apenas a esfera, observa-se que a partir de determinada temperatura é impossível fazer com que ela atravesse o anel, mostrando que, devido à dilatação térmica, houve aumento de seu diâmetro.

Considere que um Anel de Gravesande tenha suas peças feitas de latão, cujo coeficiente de dilatação linear é 2,0 × 10^–5 ºC^–1 , e que, quando o conjunto se encontra a 20 ºC, o diâmetro da esfera seja 50,0 mm e o diâmetro interno do anel seja 50,1 mm.

Para que o diâmetro da esfera se torne igual ao diâmetro interno do anel a 20 ºC, a temperatura da esfera deve ser elevada para