ensayo fisica 2




La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres dimensiones: largo, ancho y alto.
A la variación en las dimensiones de un sólido causada por calentamiento (se dilata) o enfriamiento (se contrae) se denomina Dilatación térmica. Los átomos que componen un cuerpo vibran en torno a una posiciónde equilibrio cuando el sólido se encuentra a una determinada temperatura. Los efectos más comunes que ocasionan las variaciones de temperatura en los cuerpos o sustancias, son los cambios de sus dimensiones y los cambios de fase. Nos referiremos a los cambios de dimensiones de los cuerpos sin que se produzcan cambios de fase
Llamamos dilatación al cambio de dimensiones que experimentan lossólidos, líquidos y gases cuando se varía la temperatura, permaneciendo la presión constante. La mayoría de los sistemas aumentan sus dimensiones cuando se aumenta la temperatura.

















Dilatación de sólidos.
La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomos y moléculas que forman elcuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones.
En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él. Cada átomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a un pozo de potencial, la amplitud del movimientodentro del dicho pozo dependerá de la energía total de átomo o molécula. Al absorber el calor, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud del movimiento vibracional (ya que la energía total será mayor porque se absorbió el calor). El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo.
Generalmente se observa la dilatación lineal altomar un trozo de material en forma de barra o alambre de pequeña sección, sometido a un cambio de temperatura, el aumento que experimentan las otras dimensiones son despreciables frente a la longitud. Si la longitud de esta dimensión lineal es Lo, a la temperatura to y se aumenta la temperatura a t, como consecuencia de este cambio de temperatura, que llamaremos Δt se aumenta la longitud de la barrao del alambre produciendo un incremento de longitud que simbolizaremos como ΔL Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud es proporcional al cambio de temperatura y la longitud inicial.
Coeficiente de Dilatación lineal.
Un coeficiente de dilatación lineal es único para cada elemento y no depende del cuerpo. Éste representa el cambio relativo de longitud o volumen de un cuerpoexperimenta un cambio de temperatura.
Si alguna vez, viajas en tren o atraviesas un puente en coche, notarás que a veces la vía o la carretera tienen pequeñas interrupciones que se aprecian como un ligero salto, son separaciones entre dos tramos que permiten el aumento de tamaño que se produce en épocas de calor. La explicación se basa en la teoría cinética que dice que las partículas que forman lossólidos y los líquidos tienen un movimiento de vibración que aumenta al incrementarse su temperatura; esto hace que cada vez estén más separadas y, por tanto, aumente el tamaño del cuerpo.
La dilatación es el fenómeno por el cual casi todas las sustancias aumentan su volumen al calentarlas (disminuye su densidad). El efecto contrario se denomina contracción.
Cuando un cuerpo se dilata, lo hace en sustres dimensiones, pero si una de e las es mucho mayor que las otras se habla de esa dilatación. Existen pues, dilatación lineal, superficial y cúbica. La variación del tamaño dependerá del tamaño inicial, de la variación de temperatura que experimenta y del tipo de material que se trate. Según se trate de una dilatación lineal, superficial o cúbica, se utilizan las siguientes expresiones:
Lf =...