Термическое расширение материала - физиков.нет
Купить гитару в Москве
1 голос
/

Вопрос в том, что они сверлят отверстие в середине металла. Тогда, когда этот металл нагреется, отверстие станет больше или меньше? При эксперименте отверстие будет больше, но я думаю, что когда материал расширяется, отверстие должно уменьшаться. Что с этим не так?

В общем, может кто-нибудь сказать, как именно материал расширяется?

Ответы [ 3 ]

3 голосов
/

Когда металл нагревается, все межатомные расстояния увеличиваются на один и тот же коэффициент. Этот рисунок может помочь понять, почему отверстие также увеличивается в размере. Здесь я увеличил все расстояния в два раза. enter image description here

Замените атомы галактиками, и у вас есть модель расширяющейся Вселенной, которая может помочь понять, почему наблюдатель в любой галактике будет считать себя центром Вселенной со всеми другими галактиками, летящими от нее.

Если отверстие должно сжиматься, это означает, что некоторые расстояния должны увеличиваться больше, чем другие. Этого не происходит:

enter image description here

1 голос
/

Термическое расширение означает, что расстояние между атомами увеличивается с температурой. Представьте себе кольцо атомов, окружающее дыру: расстояния между ними увеличиваются, следовательно, увеличивается окружность дыры. Я надеюсь, что это ясно дает понять, что радиус отверстия увеличивается с температурой.

1 голос
/

Если объект находится в свободном пространстве, отверстие должно расширяться пропорционально, как вы ожидаете.

Однако другая ситуация - когда объект каким-то образом ограничен для расширения; тогда внешняя сила одновременно вызывает упругое сжатие, которое ограничивает расширение. Если ограничение расширения достаточно жесткое (например, поместить его в бесконечно жесткую коробку), это может в конечном итоге привести к расширению материала в основном внутрь, таким образом, отверстие становится меньше.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...