Vai esat kādreiz vērojuši dzelzceļa sliežu ceļu? Starp diviem secīgiem sliedes gabaliem ir atstarpe. Tāpat ļoti gari betona tilti nav uzbūvēti vienā blokā. Tos veido vairāki betona bloki, kas uzbūvēti blakus. Šīs vietas atstāj celtnieki, jo lielākā daļa materiālu paplašinās, pieaugot temperatūrai.
Tāpēc, sildot materiālu (vai vielu), tā izmēri mainās. Vairumā gadījumu, kas attiecas uz cietām vielām, šīs variācijas ir viegli pamanāmas, bet novērojums stingri spēj norādīt faktorus, kas ietekmēs dilatācijas procesu, ko cieta vielu.
Tā kā izplešanos izraisa temperatūras paaugstināšanās, mēs varam teikt, ka jo lielāka ir temperatūras paaugstināšanās, jo lielāka ir izplešanās. Tādējādi, ja temperatūras svārstības nav ļoti lielas, garuma paplašināšanās ir proporcionāla tai, parasti nemanāma.
Runājot par lineāro izplešanos, mēs varam apgalvot, ka materiāla tips ietekmē vielas izplešanos. Šo materiālu raksturojumu var attēlot ar skaitli, ko sauc par iegūto izplešanās koeficientu eksperimentāli, un tas norāda, cik daudz vielas garuma vienība izplešas, kad tai mainās temperatūras izmaiņas 1 ° C temperatūrā.
Kā katrs no šiem faktoriem (temperatūras svārstības, sākotnējais stieņa garums un no kā tas sastāv) ietekmē paplašināšanos matemātiski var tulkot ļoti vienkārši. Apskatīsim iepriekš redzamo attēlu, tajā mums ir metāla stienis ar garumu L0 un sākotnējo temperatūru T0 pie noteiktu laika periodu, tam būs galīgais garums L un galīgā temperatūra TO.
Tādā veidā bārā notiek a lineāra dilatācija ΔL, ko var aprēķināt ar starpību starp L un L0, kad tā temperatūras svārstības (ΔT) aprēķinātas starp T un T0. Tātad mums ir:
ΔL = L0 .α .ΔT vai L = L0 (1+ α.ΔT)
SI sākotnējo stieņa garumu norāda metros, materiāla lineārās izplešanās koeficientu α norāda K-1 un temperatūras izmaiņas ΔT ir dotas K. Tomēr biežāk tiek izmantots materiāla izplešanās koeficients ° C-1 un temperatūras svārstības ° C.
Autors Domitiano Markess
Absolvējis fiziku
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm
