Questão 23 — Física: Dilatação Térmica e Equilíbrio no Plano Inclinado

Texto-base:
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g
• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC
• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³
• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³

A Figura 1 ilustra um sistema formado por um paralelepípedo homogêneo, de base quadrada, em repouso e apoiado sobre uma barra, disposta na horizontal e sustentada por dois fios, A e B. Inicialmente, os fios e a barra possuem o mesmo comprimento.

Os fios A e B são feitos de materiais cujos coeficientes de dilatação linear valem, respectivamente, α_A e α_B. Ao produzir uma variação de temperatura Δθ em todos os elementos desse sistema, observa-se que todos se dilatam, permanecendo os fios na vertical, a barra se inclina e o paralelepípedo fica na iminência de escorregar e, também, tombar em relação à barra, conforme indica a Figura 2.

Nessas condições, e considerando que após a dilatação o paralelepípedo tem altura h, e que sua base quadrada tem aresta b, pode-se afirmar que a razão h/b vale