Heb je ooit een spoorlijn gezien? Tussen twee opeenvolgende stukken spoor is er een spatie. Evenzo worden zeer lange betonnen bruggen niet in één blok gebouwd. Ze zijn opgebouwd uit verschillende betonblokken die naast elkaar zijn gebouwd. Deze ruimtes worden achtergelaten door bouwers omdat de meeste materialen uitzetten bij toenemende temperatuur.
Daarom, wanneer een materiaal (of substantie) wordt verwarmd, veranderen de afmetingen ervan. In de meeste gevallen waarbij vaste stoffen betrokken zijn, worden deze variaties gemakkelijk opgemerkt, maar een observatie rigoureus is in staat om factoren aan te geven die van invloed zijn op het dilatatieproces van de stof.
Omdat de uitzetting wordt veroorzaakt door de temperatuurstijging, kunnen we zeggen dat hoe groter de temperatuurstijging, hoe groter de uitzetting. Dus voor niet erg grote temperatuurschommelingen is de lengtedilatatie daarmee evenredig en is deze normaal gesproken niet waarneembaar.
Wat betreft lineaire uitzetting kunnen we stellen dat het soort materiaal invloed heeft op de uitzetting van de stof. Dit kenmerk van materialen kan worden weergegeven door een getal dat de uitzettingscoëfficiënt wordt genoemd en die wordt verkregen experimenteel en dat informeert hoeveel een lengte-eenheid van de stof uitzet wanneer deze temperatuurvariatie ondergaat van 1°C.
Hoe elk van deze factoren (temperatuurvariatie, initiële staaflengte en materiaal van de waaruit het bestaat) beïnvloedt de expansie wiskundig vertaald door een zeer gemakkelijk. Laten we de bovenstaande figuur bekijken, daarin hebben we een metalen staaf met lengte L0 en begintemperatuur T0, at een bepaalde tijd worden verwarmd, heeft het een uiteindelijke lengte L en een eindtemperatuur NAAR.
Op deze manier ondergaat de bar een lineaire dilatatie ΔL dat kan worden berekend door het verschil tussen L en L0 toen het een variatie in zijn temperatuur (ΔT) onderging, berekend tussen T en T0. Dus we hebben:
ΔL=L0 .α .ΔT of L=L0 (1+ α.ΔT)
In SI wordt de aanvankelijke lengte van de staaf in meters gegeven, de lineaire uitzettingscoëfficiënt van het materiaal α wordt gegeven in K-1 en de temperatuurverandering ΔT wordt gegeven in K. Het is echter gebruikelijker om de uitzettingscoëfficiënt van het materiaal in °C. te gebruiken-1 en temperatuurvariatie in °C.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm
