Corpo de Bombeiros Militar do Mato Grosso do Sul 2022
O disparo de um projétil de arma de fogo faz com que alguns componentes da arma aumentem de tamanho. Esse fenômeno físico ocorre devido:
a propagação do projétil. Alguns elementos da arma recebem energia na forma de calor devido o atrito do projétil no cano da arma. Esse processo de dilatação independe do material que recebe a variação de temperatura.
a falta de atitude do atirador em deixar intervalos de tempo entre um disparo e outro. Desta forma a temperatura da arma sempre será a mesma e não prejudica em nada seu funcionamento.
o uso inadequado da arma em situações de disparo. Em alguns caso o atirador esquece de limpar a arma. Desta forma, o atrito do projétil com a sujeira aumenta o atrito e assim permite uma variação negativa de temperatura.
o processo de disparo e propagação do projétil. Alguns elementos da arma aumentam de temperatura devido a explosão da pólvora e do atrito do projétil no cano da arma. Esse processo de dilatação depende do material que recebe a variação de temperatura.
a arma ser de aço. Caso ele fosse feita de alumínio, não sofreria nenhum tipo de dilatação.
Resolução
Solução passo a passo
Ao ser disparada, a arma sofre transferência de energia na forma de calor proveniente de dois processos principais:
- a explosão da pólvora que impulsiona o projétil libera grande quantidade de energia térmica;
- o atrito do projétil ao percorrer o cano também converte energia mecânica em calor.
Esse calor é absorvido pelos componentes metálicos (cano, culatra, ferrolho…), elevando sua temperatura. Quando a temperatura de um sólido aumenta, as partículas vibram com maior amplitude, aumentando as dimensões macroscópicas do corpo – o fenômeno conhecido como dilatação térmica.
A quantidade de dilatação depende de:
- a variação de temperatura \(\Delta T\);
- as dimensões iniciais da peça;
- o coeficiente de dilatação do material (cada metal possui um valor próprio; alumínio, por exemplo, dilata mais que o aço).
Logo, dizer que a dilatação “independe do material” está errado. A alternativa que descreve corretamente todo o processo é a letra D.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de conceitos-chave
- Dilatação térmica: aumento de comprimento, área ou volume de um corpo quando sua temperatura se eleva.
- Coeficiente de dilatação: constante que mede quanto cada material se expande por grau Celsius (ou Kelvin) de aumento de temperatura.
- Fontes de calor em armas de fogo: combustão da pólvora (reação exotérmica) e atrito projétil–cano.
- A dilatação depende do material — diferentes metais dilatam em graus distintos.
