Questão de Física

A figura acima mostra um aparato com uma barra de aço vertical, tendo sua extremidade superior presa ao teto e sua extremidade inferior encostada na ponta de uma gangorra em forma de “L”. Por sua vez, a gangorra também encosta em um apoio elástico, que é preso na parede indicada. Após a montagem do aparato, a barra de aço é aquecida por igual. Dados: • aceleração da gravidade: g; • massa da barra de aço: m; • comprimento da barra de aço: c; • coeficiente de dilatação linear da barra de aço: α; • coeficiente elástico do apoio: k; • comprimento horizontal da gangorra: 2L; • comprimento vertical da gangorra: L; • variação de temperatura após o aquecimento: T . Observações: • a deformação da barra de aço após a dilatação é muito menor que L; • o pino indicado na figura mantém-se fixo; • antes do aquecimento, o apoio elástico está encostado na gangorra e sem energia potencial armazenada. Ao final do processo de aquecimento, o trabalho realizado pela força peso da barra de aço e a energia potencial armazenada no apoio elástico são, respectivamente: