Câu 8: trang 197 - sgk vật lí 10
Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 150C có độ dài là 12,5m. Nếu hai đầu cách các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,5mm, thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là α = 12.10-6K-1.
Bài Làm:
Để thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng thì độ nở dài của thanh phải bằng khoảng cách giữa hai đầu thanh ray.
∆l = l - l0 = αl0∆t (1)
Trong đó l0 là độ dài của mỗi thanh ray, l0 = 12,5m.
Hệ số nở dài của mỗi thanh ray là α = 12.10-6K-1.
∆l bằng khoảng cách giữa hai đầu thanh ray, ∆l =4,5 mm = 4,5 .10-3m.
Độ tăng nhiệt độ ∆t = t2 - t1, với t1 = 150C, t2 là nhiệt độ lớn nhất mà thanh ray không bị uốn cong.
Thay vào biểu thức (1) ta được:
∆l = l - l0 = αl0∆t ⇒ t2 = t1 +$\frac{\Delta l}{l_{0}.\alpha }$=15 +$\frac{4,5.10^{-3}}{12,5.12.10^{-6}}$=450C