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

كامبو سينيستر يضم 43 تمثال نصفي ضخم لرؤساء أمريكيين سابقين

كامبو سينيستر يضم 43 تمثال نصفي ضخم لرؤساء أمريكيين سابقين

هل يمكنك أن تتخيل أنك تمشي في الريف وتصادف فجأة سلسلة من التماثيل العملاقة؟ في منطقة كروكر في ويل...

read more

فقط الإدراك يمكن أن يجعل الإنسان يتغير ؛ تعرف أي

في أوقات مختلفة ، قد تبذل قصارى جهدك لإرضاء شريك, من إظهار مهاراتها في الطهي ، والحفاظ على المنزل...

read more

8 مواقف تظهر أنك قد تكون قاسيًا جدًا على نفسك

نحن نعلم جيدًا أنه من السهل التركيز على عيوبنا وعيوبنا ، لكن هذا يقودنا فقط إلى دائرة لا نهاية له...

read more