تمدد خطي. كيف يحدث التمدد الخطي؟

عندما تتعرض الأجسام لتغير في درجة الحرارة تمددأي أنهم يعانون من زيادة أو نقصان في أبعادهم. وتجدر الإشارة إلى أن هذا الاختلاف صغير جدًا ، وغالبًا ما يكون غير محسوس بالعين المجردة ، وبالتالي يتطلب معدات ، مثل المجهر ، حتى تتمكن من تصور ذلك.
تتمدد الأجسام عندما ترتفع درجة حرارتها. من المعروف أنه عندما يكون هناك اختلاف في درجة حرارة الجسم ، فإن الذرات التي تتكون منها تكون أكثر هياجًا ، مما يؤدي إلى زيادة متوسط ​​المسافة بينها. لذلك ، يكتسب الجسم أبعادًا جديدة ، أي أنه يتمدد. بشكل عام ، تنتفخ جميع الأجسام بعد تسخينها وتنقبض بعد انخفاض درجة حرارتها.
التمدد الخطي هو ذلك الذي يوجد فيه اختلاف في بُعد واحد فقط ، أي طول المادة. تخيل الموقف التالي: قضيب معدني بطول L.أنا في درجة الحرارة رأنا، يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة رF. ما يمكن ملاحظته هو أن الشريط ، بعد التسخين ، لم يعد بنفس الطول ، أي أنه قد تغير في أبعاده ، في طوله ، وقد تمدد. نظرة:

حيث ΔL = L.F - لامأنا هو التباين في الطول ، أي التمدد الخطي للشريط. و Δt = tF - تأنا هو اختلاف درجة حرارة الشريط. تجريبيا اتضح أن:
- الطول الأولي (Lأنا) يتناسب مع درجة الحرارة الأولية (ر

أنا);
- الطول النهائي (LF) يتناسب مع درجة الحرارة النهائية (رF);
- يعتمد التمدد الخطي على المادة التي يتكون منها الشريط.
من خلال هذه النتائج ، تم تحديد المعادلة التالية للتوسع الخطي للأجسام: ΔL = L.أناα ر، حيث يتم استدعاء α معامل التمدد الخطي، هي خاصية ثابتة للمادة التي يتكون منها الجسم. على سبيل المثال ، بالنسبة للألمنيوم لدينا α = 0.000023 لكل درجة مئوية (أو درجة مئوية-1) ، هذا يعني أن الألمنيوم يتمدد 23 جزءًا من المليون من طوله عند كل درجة مئوية واحدة من التباين في درجة حرارته ، أي تمدد صغير جدًا لا يمكن رؤيته إلا في مجهر.

بقلم ماركو أوريليو دا سيلفا

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear.htm

هل النوم مع كلب ضار بصحتك؟ اكتشف الآن!

الكلاب حيوانات عزيزة جدًا على الناس لدرجة أن الكثير من الناس يضعون هذه الحيوانات الأليفة للنوم في...

read more
اللغز: هل يمكن أن تجد الخطأ في الصورة؟

اللغز: هل يمكن أن تجد الخطأ في الصورة؟

هذه اللعبة مخصصة فقط لأولئك الذين يحبون قضاء وقت ممتع معهم لغز التي تتحدى عقلك. يمكن حل الألعاب ا...

read more
هل يمكنك التعرف على سماعات الرأس المخفية في 7 ثوانٍ فقط؟

هل يمكنك التعرف على سماعات الرأس المخفية في 7 ثوانٍ فقط؟

لاختبار انتباهك وتركيزك ، فإن خطأ بصري وهم هي أداة ممتازة ، لأنه في نفس الصورة ، يمكنك تخيل أشياء...

read more