deformacion lineal
Objetivo:
Obtener experimentalmente el coeficiente de dilatación lineal ( ) del aluminio y bronce.
MARCO TEORICO:
DILATACIÓN TÉRMICA:
Es el aumento longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La contracción térmica es la disminución de propiedadesmétricas por disminución de la misma.
FENÓMENOS DE LA DEFORMACIÓN TÉRMICA QUE SE PRESENTAN EN LA INGENIERÍA CIVIL, MECÁNICA, ELÉCTRICA Y EN ALGUNAS INDUSTRIAS.
Casi todos los sólidos se dilatan cuando se calientan, e inversamente se encogen al enfriarse. Esta dilatación o contracción es pequeña, pero sus consecuencias son importantes.
EJEMPLOS EN INGENIERÍA CIVIL: Un puente de metal de 50 m. de largoque pase de 0° a 50 podrá aumentar unos 12 cm. de longitud; si sus extremos son fijos se engendrarán tensiones sumamente peligrosas. Por eso se suele montarlos sobre rodillos como muestra la ilustración.
• En las carreteras de hormigón o en los embaldosados de gran tamaño se ven, a intervalos regulares líneas de material asfáltico destinadas a absorber las dilataciones producidas por elcalor; de otro modo la construcción saltaría en pedazos en los días de mucho sol.
INGENIERÍA MECÁNICA: En las vías del ferrocarril se procura dejar un espacio entre los rieles por la misma razón; este intersticio es el causante del traqueteo de los vagones.
INGENIERÍA ELECTRICA: La corriente eléctrica calienta los cables o los conductores porque los electrones chocan contra las moléculas, lasagitan y la temperatura no es más que el grado de actividad de dichas moléculas.
• Para transportar grandes cantidades de electricidad desde las centrales se usa alto voltaje con el fin de bajar la intensidad, porque es la cantidad de electrones la que provoca el mayor calor y no el voltaje que se aplica. O La fricción calienta porque tiende a desplazar las partículas que rozan y éstas reaccionanvibrando. A Los campos magnéticos oscilantes que cambian miles o millones de veces por segundo de orientación, provocan cambios en la dirección de las órbitas de los átomos y concluyen provocando una agitación interna que se manifiesta por una mayor temperatura.
COEFICIENTES DE DILATACION: Más abajo se muestra una tabla de dilatación de algunas sustancias. Conocido el coeficiente de dilatación esnecesario multiplicarlo por el número de centímetros y por el número de grados, para saber cuál será la extensión total del sólido en las condiciones que deberá soportar. En otras palabras, si el sólido tiene 1,50 m. y la variación de temperatura es de 30° habrá que multiplicar ese coeficiente tan pequeño por 150 y por 30 a fin de conocer su dilatación total en centímetros.
COEFICIENTES DEDILATACIÓN LINEAL (POR CODA GRADO DE TEMPERATURA Y CENTÍMETRO DE LONGITUD)
Aluminio
0,000024
Bronce
0,000018
Hormigón
0,000018
Cobre
0,000017
Fundición de hierro
0,000012
Acero
0,000013
Platino
0,000009
Vidrio térmico
0,000003
Vidrio comercial
0, 000011
Cuarzo fundido
0,0000005
Invar (aleación)0,0000009
Roble, a lo largo de fibra
0,000005
Roble, a lo ancho de fibra
0,000054
Caucho duro
0,000080
¿POR QUÉ SE DILATAN LAS SUSTANCIAS CON LA TEMPERATURA?
La temperatura no es más que la expresión del grado de agitación de las partículas o moléculas de una sustancia. Cuando se da calor a un sólido se estádando energía a sus moléculas; éstas, estimuladas, vibran más enérgicamente. Es cierto que no varían de volumen; pero se labran un espacio más grande para su mayor oscilación, de manera que al aumentar la distancia entre molécula y molécula el sólido concluye por dilatarse. La fuerza que se ejerce en estos casos es enorme.
ALGUNAS APLICACIONES EN LA INDUSTRIA: La dilatación térmica puede...
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