Har du någonsin sett ett järnvägsspår? Mellan två på varandra följande skenstycken finns ett utrymme. På samma sätt är mycket långa betongbroar inte byggda i ett enda kvarter. De bildas av flera betongblock byggda sida vid sida. Dessa utrymmen lämnas av byggare eftersom de flesta material expanderar med ökande temperatur.
Därför, när ett material (eller ämne) värms upp, ändras dess dimensioner. I de flesta fall med fasta ämnen märks dessa variationer lätt, men en observation rigorös kan indikera faktorer som kommer att påverka utvidgningsprocessen ämne.
Eftersom expansionen orsakas av temperaturökningen kan vi säga att ju större temperaturökningen är, desto större blir expansionen. Således, för inte särskilt stora variationer i temperaturen, är längdutvidgningen proportionell mot den och är normalt omärkbar.
När det gäller linjär expansion kan vi konstatera att materialtypen påverkar ämnets expansion. Denna egenskap hos material kan representeras av ett tal som kallas utvidgningskoefficienten experimentellt och som informerar om hur mycket en längdenhet av ämnet expanderar när den genomgår temperaturvariation av 1 ° C.
Hur var och en av dessa faktorer (temperaturvariation, ursprunglig stapellängd och material för som den består av) påverkar expansionen kan översättas matematiskt av en mycket enkel. Låt oss se bilden ovan, i den har vi en metallstång med längden L0 och initialtemperatur T0, vid värmas under en viss tidsperiod har den en slutlig längd L och slutlig temperatur TILL.
På detta sätt genomgår stången en linjär utvidgning AL som kan beräknas med skillnaden mellan L och L0 när den drabbades av en variation i sin temperatur (AT) beräknad mellan T och T0. Så vi har:
AL = L0 .α. ATT eller L = L0 (1+ a.ΔT)
I SI ges stapelns ursprungliga längd i meter, koefficienten för linjär expansion av materialet α ges i K-1 och temperaturförändringen AT ges i K. Det är dock vanligare att använda materialets expansionskoefficient i ° C-1 och temperaturvariation i ° C.
Av Domitiano Marques
Examen i fysik
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm