האם צפית פעם במסילת רכבת? בין שתי פסי רכבת רצופים יש רווח. כמו כן, גשרי בטון ארוכים מאוד אינם בנויים בלוק אחד. הם מורכבים מכמה קוביות בטון, שנבנות זו לצד זו. חללים אלה נותרים על ידי בונים מכיוון שרוב החומרים מתרחבים עם עליית הטמפרטורה.
לכן, כאשר מחממים חומר (או חומר), מידותיו משתנות. ברוב המקרים הקשורים למוצקים, ניתן להבחין בווריאציות אלה בקלות, אך לתצפית קפדני מסוגל להצביע על גורמים שישפיעו על תהליך ההתרחבות שנגרם לו חומר.
מכיוון שההתרחבות נגרמת על ידי עליית הטמפרטורה, אנו יכולים לומר שככל שעליית הטמפרטורה גדולה יותר, כך ההתרחבות גדולה יותר. לפיכך, עבור שינויים לא גדולים במיוחד בטמפרטורה, התרחבות האורך פרופורציונאלית לה, מכיוון שהיא בדרך כלל לא מורגשת.
באשר להתפשטות לינארית, אנו יכולים לקבוע כי לסוג החומר יש השפעה על התפשטות החומר. מאפיין זה של חומרים יכול להיות מיוצג על ידי מספר הנקרא מקדם התפשטות המתקבל באופן ניסיוני וזה מודיע עד כמה יחידת אורך של החומר מתרחבת כאשר הוא עובר שינויי טמפרטורה של 1 מעלות צלזיוס.
כיצד כל אחד מהגורמים הללו (וריאציה בטמפרטורה, אורך הבר הראשוני והחומר של שהוא מורכב ממנה) משפיע על הרחבה ניתן לתרגם מתמטית על ידי מאוד פָּשׁוּט. בואו נראה את האיור לעיל, בו יש לנו מוט מתכתי באורך L0 ובטמפרטורה ראשונית T0, ב- להיות מחומם לפרק זמן מסוים, יהיה לו אורך סופי L וטמפרטורה סופית ל.
באופן זה הבר עובר א התרחבות לינארית ΔL שניתן לחשב על ידי ההפרש בין L ו- L0 כאשר הוא סבל משתנה בטמפרטורה שלו (ΔT) המחושב בין T ל- T0. אז יש לנו:
ΔL = L0 .α .ΔT או L = L0 (1+ α.ΔT)
ב- SI, האורך הראשוני של המוט נתון במטרים, מקדם ההתפשטות הליניארית של החומר α ניתן ב- K-1 ושינוי הטמפרטורה ΔT ניתן ב- K. עם זאת, מקובל יותר להשתמש במקדם התפשטות החומר ב- ° C-1 ושינוי הטמפרטורה ב ° C.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm