معامل التمدد الخطي - فمن الممكن لحساب كل

الجميع سمع دوي مألوفة بالتأكيد من عجلات النقل. أو صوت عجلات الترام. الجميع يعرف أن السبب هو الفجوة عند تقاطع بين القضبان. ولما كانت مصنوعة؟ الجواب بسيط - للتعويض عن التوسع في السكك الحديدية عند تسخينها. وهذا هو أيضا المعروف أنه خلال تسخين الجسم توسيع وتقليص عندما تبرد. مقياس لهذا التوسع أو الانكماش هو معامل التمدد الطولي.

نظرية الجزيئية للتوسع في الجسم عند تسخينها ويرجع ذلك إلى زيادة سرعة حركة الذرات والجزيئات. ونتيجة لذلك، فإن شعرية الاهتزاز السعة ذرات الزيادات، ونتيجة لذلك - زيادة أبعاد خطية من الجسم. وكما سيزيد، يمكن تحديد باستخدام الصيغة، والذي يستخدم معامل التمدد الطولي.

الآن علينا أن نشرح المعنى المادي للمعامل. وهو يبين كيفية زيادة عند تسخينها في 1 ° C من طول الجسم. قيمة هذا صغيرة ومختلفة لكل مادة. وهكذا، فإن معامل التمدد الطولي من الصلب 0.000011 ° 1 C. ما هو في الواقع يمكن أن يفهم مثل هذه القيمة من خلال مثال بسيط. إذا كان خط الاستواء الأرض التفاف الأسلاك الحديد طوله 40،000 كم، وارتفاع درجات الحرارة بنسبة 1 ° C زيادة طول السلك في سباق 400 متر.

معامل التمدد الطولي مهم للغاية بالنسبة لأي مهندس. انها تسمح لك أن تأخذ في الاعتبار التغير في حجم انخفاض درجة حرارة الجسم. وهكذا، إذا في غضون عام فإن درجة الحرارة في مدينة تتغير من زائد خمسين درجة مئوية إلى ناقص خمسين درجة مئوية، وسوف تحدث تغييرا كبيرا في طول نفس القضبان. إذا كانت صلبة، فإن النتيجة ستكون الانحناء لهم. هذا هو لتجنب مثل هذه الظاهرة، وجعل الفجوة بين القضبان خلال زرع بهم.

لمواد مختلفة تختلف قيمة معامل. على الصلب قيمة سبق ذكرها، فإن معامل التمدد الطولي من الألمنيوم يكون 0.0000024 ° 1 C.

ومع ذلك، فإن النقاش المقدمة وأمثلة تعاني من بعض محاباة. عندما نتحدث عن زيادة حجم الجسم عند تسخينها، وزيادة ليس فقط طول، ولكن أيضا أبعاد أخرى - الطول والعرض. فإن الزيادة في حجم يؤدي إلى زيادة في الحجم، ومن ثم يمكن أن نتحدث عن التوسع في حجم الهيئات. والحقيقة هي مفهوم بدلا من ذلك لا ينطبق على المواد الصلبة والسوائل.

تجربة بسيطة من شأنها أن تؤكد ذلك، يمكن للجميع القيام به بأنفسهم. تضع غلاية على النار، مملوء بالماء تصل إلى أعلى. عند ارتفاع درجة حرارة المياه تصل، فإنه سيتم زيادة في حجم و"يهرب" من غلاية. ولكن هناك الاستخدام الإيجابي لهذا الغرض. ومن المعروف جيدا الحرارة السائلة - أن الشارع الذي الطبية. وهي، أيضا، مبنية على تأثير زيادة حجم عند تسخينها.

تجاهل هذه التقنية في بعض الأحيان مثل هذه الزيادة تؤدي إلى عواقب وخيمة. للتعويض عن الزيادة غير الضروري استخدام تدابير خاصة. شهدت العديد من سلسلة طويلة من الأنابيب (خط) وضعت على السطح. وفجأة من الأنبوب الأزرق لتشكيل خط متعرج ضخمة. هذا ليس متعرج بسيط، يعرف قيمته بدقة، وحساب و نسبة استخدامها من التمدد الطولي. هو مثل خط متعرج للتعويض عن الزيادة في حجم الأنابيب.

يمكنك لا تزال تعطي أمثلة كثيرة لاستخدام تقنية التمدد الطولي والحجمي، ولكن هذه الأمثلة ما يكفي لفهم جوهر هذه الظاهرة. وبطبيعة الحال، والسلوك الشاذ الغريب جدا من بعض المواد، نفس المياه. يتجمد عندما يكون حجم لا يقلل لكن الزيادات. وهذا هو عامل آخر يؤكد خصائص فريدة من نوعها من الماء.

لذلك، في هذه المقالة على أساس أمثلة بسيطة وتوضيحية من حياة هذا المفهوم على النحو المحدد في التوسع خطية من المواد الصلبة ومعامل التمدد الخطي. أمثلة على استخدام التوسع في مجال التكنولوجيا وفي الحياة اليومية، نظرا للمفهوم من أجل من حجم معامل قال.