Каково будет перемещение тележки на стальной ферме железнодорожного моста длиной 75 м, если измерения температуры
Каково будет перемещение тележки на стальной ферме железнодорожного моста длиной 75 м, если измерения температуры производятся в диапазоне от -10 до 40 градусов Цельсия при начальной температуре 10 градусов Цельсия?
18.12.2023 13:42
Разъяснение:
Для того чтобы определить перемещение тележки на железнодорожном мосту в зависимости от изменения температуры, мы должны использовать линейное тепловое расширение материала моста.
Формула для линейного теплового расширения выглядит так:
где ΔL - изменение длины,
α - коэффициент линейного расширения материала,
L0 - начальная длина материала,
ΔT - изменение температуры.
Мы можем использовать данную формулу для нахождения изменения длины моста при изменении температуры от -10 до 40 градусов Цельсия:
ΔL = α * L0 * ΔT
Подставим известные значения:
L0 = 75 м (длина моста),
α = коэффициент линейного расширения стального материала (варьируется в зависимости от типа стали),
ΔT = изменение температуры = (40 - (-10)) градусов Цельсия = 50 градусов Цельсия.
Примечание: Коэффициент линейного расширения стального материала примерно равен 12 * 10^(-6) 1/°C.
Теперь мы можем рассчитать изменение длины моста и, соответственно, перемещение тележки на железнодорожном мосту.
Доп. материал:
Используя формулу ΔL = α * L0 * ΔT, где L0 = 75 м, α = 12 * 10^-6 1/°C, ΔT = 50 °C, мы получаем:
ΔL = 12 * 10^-6 * 75 * 50 = 0.045 м.
То есть, перемещение тележки на стальном мосту составит 0.045 м.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, можно провести дополнительные исследования о линейном тепловом расширении материалов и о том, каким образом изменение температуры влияет на размеры тела или материала.
Дополнительное упражнение:
Если начальный размер материала составляет 100 м, а изменение температуры равно 30 °C, какое будет изменение длины материала? Каково будет перемещение тележки на таком мосту?