Dilataciones

DILATACIÓN LINEAL

La dilatación lineal es aquella en la cual predomina la variación en una única dimensión, o sea, en el ancho, largo o altura del cuerpo.
Para estudiar este tipo de dilatación,imaginemos una barra metálica de longitud inicial L0 y temperatura θ0. Si calentamos esa barra hasta que la misma sufra una variación de temperatura Δθ, notaremos que su longitud pasa a ser igual a L(conforme podemos ver en la siguiente figura):
Matemáticamente podemos decir que la dilatación es:

Pero si aumentamos el calentamiento, de forma de doblar la variación de temperatura, o sea, 2Δθ,entonces observaremos que la dilatación será el doble (2 ΔL). Podemos concluir que la dilatación es directamente proporcional a la variación de temperatura.
Imaginemos dos barras del mismo material,pero de longitudes diferentes. Cuando calentamos estas barras, notaremos que la mayor se dilatará más que la menor. Podemos concluir que, la dilatación es directamente proporcional al largo inicial delas barras.
Cuando calentamos igualmente dos barras de igual longitud, pero de materiales diferentes, notaremos que la dilatación será diferente en las barras.
Podemos concluir que la dilatacióndepende del material (sustancia) de la barra.
De lo anterior podemos escribir que la dilatación lineal es:

Donde:
L0 = longitud inicial.
L = longitud final.
ΔL = dilatación (DL > 0) ócontracción (DL < 0)
Δθ = θ0 – θ (variación de la temperatura)
α = es una constante de proporcionalidad característica del material que constituye la barra, denominada como coeficiente de dilatacióntérmica lineal.
De las ecuaciones I y II tendremos:

DILATACIÓN SUPERFICIAL.

Los lados de una placa sufren dilataciones lineales, provocando una dilatación superficial cuando aumenta su temperatura.Esto se observa en aquellos cuerpos enlos que una de sus dimensiones es mucho menores quelas otras dos, por ejemplo en chapas, láminas y espejos, etc. La fórmula de dilatación superficial es:

ΔS...