[IME- 2010/2011- 2fase]A figura acima mostra um si

[IME- 2010/2011 - 2ª fase]

A figura acima mostra um sistema composto por uma parede vertical com altura H, uma barra com comprimento inicial L0 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;

• L0 =\(3 \sqrt{2} m\);

• 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; α é o coeficiente de dilatação linear da barra; g é a aceleração da gravidade; e P é o peso da barra.