Dilatación lineal

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Dilatación lineal
Universidad de Santiago de Chile. Departamento de física. Física experimental IV.

Marco Casanova Páez
mcasanova@fisica.usach.cl

Resumen
Se determinó el valor delcoeficiente de dilatación lineal de las barras de acero, cobre y aluminio mediante el cambio de temperatura. Obteniéndose los siguientes valores respectivamente (Acero: 1,22 + 0,07[°C-1]; Al: 2,32 +0,09[°C-1];Cu: 1,42 + 0,31[°C-1]) con errores porcentuales de:1.6%, 3.3%, 16.3% respectivamente respecto del tabulado.

Introducción

La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y secontraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres (3) dimensiones: largo, ancho y alto.

A la variación en las dimensiones de un sólido causada por calentamiento (sedilata) o enfriamiento (se contrae) se denomina Dilatación térmica.

La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente lasvibraciones de los átomos y moléculas que forman el cuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólidoproduce su dilatación en todas las direcciones.

Dilatación Lineal

Es aquella en la que predomina la variación en una (1) dimensión de un cuerpo[1]
[pic]
Fig1. Explicación de la dilatacióntérmica. [2]

Es bien conocido el hecho de que un sólido se expande (contrae) cuando se lo calienta (enfría). La expansión o contracción del cuerpo de una dada dimensión “L” viene dada por:[pic](0.1)

Donde [pic] es el coeficiente de dilatación lineal, [pic] su longitud a [pic] y [pic] el valor del cambio de longitud al incrementarse la temperatura desde [pic] hasta la temperatura [pic],[pic].[3]

Los valores tabulados correspondientes son[4]:
Acero: [pic]
Aluminio: [pic]
Cobre: [pic]

Método experimental

Primero medimos el largo inicial de los tubos de acero, aluminio y...
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