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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 dedilatación, 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 serigual a L (conforme podemos ver en la siguiente figura):

Matemáticamente podemos decir que la dilatación es:

DILAT1

DILAT2

Pero si aumentamos el calentamiento, de forma de doblar lavariación 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 esdirectamente proporcional al larco inicial de las barras.

Cuando calentamos igualmente dos barras de igual longitud, pero de materiales diferentes, notaremos que la dilatación será diferentes en lasbarras.
Podemos concluir que la dilatación depende del material (sustancia) de la barra.

De los ítems anteriores podemos escribir que la dilatación lineal es:

DILAT3
Donde:
L0 = longitud inicial.L = longitud final.
ΔL = dilatación (DL > 0) ó contracción (DL < 0)
Δθ = θ0 – θ (variación de la temperatura)

α = es una constante de proporcionalidad característica del material que constituyela barra, denominada como coeficiente de dilatación térmica lineal.
De las ecuaciones I y II tendremos:

DILAT4

La ecuación de la longitud final L = L0 (1 + α . Δθ), corresponde a una ecuación de1º grado y por tanto, su gráfico será una recta inclinada, donde:

L = f (θ) ==> L = L0 (1 + α . Δθ).

DILAT5

Observaciones:
Todos Los coeficientes de dilatación sean α, β ou γ, tienen...