Genişləndirmə düsturu

Nümunə suallar və genişləndirmə düsturları

1. Termometri doldurmaq üçün istifadə olunan maye civə və ya spirtdən hazırlanır. Bu termometrin hazırlanmasının əsasını dəyişiklik prinsipi təşkil edir...

A. temperatur dəyişiklikləri nəticəsində civənin genişlənmə sürəti
B. civə temperaturundakı dəyişikliklər səbəbindən istilik udulması
C. civədəki temperatur dəyişiklikləri nəticəsində təzyiq
D. civədəki temperatur dəyişiklikləri nəticəsində həcm

Müzakirə
Bir cismin həcmi temperaturu dəyişdikdə dəyişir. Ümumiyyətlə, temperatur artdıqda həcm də artır və əksinə, temperatur azaldıqda həcm də azalır. Bu, civə və spirtə də aiddir.
Düzgün cavab D-dir.

2. 26 dərəcə temperaturda bimetalın şəklinə baxın^oC aşağıda!

Bimetal 50 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda^oC-də baş verən hadisələr aşağıdakı kimi idi:

Əyilmə istiqaməti və düzgün səbəb ... ilə göstərilir.

A. (1) və (2)
B. (1) və (4)
C. (2) və (3)
D. (3) və (4)

Müzakirə
Bimetal, fərqli xətti genişlənmə əmsallarına malik iki metal parçasının birləşməsidir, burada bir metal parçası daha böyük xətti genişlənmə əmsalına, digər metal parçası isə daha kiçik xətti genişlənmə əmsalına malikdir.

Metalın temperaturu artarsa, metal uzunluq genişlənməsini (metalın uzunluğu artır) yaşayır, əksinə, metalın temperaturu azalarsa, metal uzunluq daralmasını (metalın uzunluğu azalır) yaşayır. Eyni temperatur artımı ilə iki metal parçası fərqli uzunluq artdıqca genişlənir. Daha böyük xətti genişlənmə əmsalına malik metal daha böyük uzunluq artımı, daha kiçik xətti genişlənmə əmsalına malik metal isə daha kiçik uzunluq artımı yaşayır. Eyni şəkildə, eyni temperatur azalması ilə iki metal parçası fərqli uzunluq azalmaları ilə kiçilir. Daha böyük xətti genişlənmə əmsalına malik metal daha böyük uzunluq büzülməsini, daha kiçik xətti genişlənmə əmsalına malik metal isə daha kiçik uzunluq büzülməsini yaşayır.

Beləliklə, bimetalın temperaturu artdıqda, xətti genişlənmə əmsalı daha böyük olan metal zolaq daha kiçik əmsalı olan metal zolağa doğru əyilir. Bu nə üçün belədir? Çünki bu şərt daha böyük xətti genişlənmə əmsalı olan metal zolağın xətti genişlənmə əmsalı daha kiçik olan metal zolaqdan daha uzun olmasına imkan verir.
Əksinə, bimetalın temperaturu azaldıqda, xətti genişlənmə əmsalı daha kiçik olan metal zolaq, xətti genişlənmə əmsalı daha böyük olan metal zolağa doğru əyilir. Bu şərt, xətti genişlənmə əmsalı daha böyük olan metal zolağın, xətti genişlənmə əmsalı daha kiçik olan metal zolaqdan daha qısa olmasına imkan verir.
Düzgün cavab C-dir.

3. İki çubuq əvvəlcə hər biri 10 m uzunluqdadır. İki çubuq xətti genişlənmə əmsalları müvafiq olaraq 11 x 10 olan polad və alüminiumdan hazırlanmışdır.^-6 /^oC və 24 x 10^-6 /^oC. Temperatur 40 dərəcə artdıqdan sonra^oC, polad və alüminium çubuqların uzunluqları müvafiq olaraq...
A. 10,044 m və 10,096 m
B. 10,0044 m və 10,0096 m
C. 10,096 m və 10,044 m
D. 10,0096 m və 10,0044 m
Müzakirə
Məlumdur ki:
İlkin uzunluq (L)_o) polad çubuq = 10 metr
İlkin uzunluq (L)_o) alüminium çubuq = 10 metr
Poladın xətti genişlənmə əmsalı (α) = 11 x 10^-6 /^oC
Alüminiumun xətti genişlənmə əmsalı (α) = 24 x 10^-6 /^oC
Temperatur dəyişikliyi (ΔT) = 40^oC
Sual: Temperatur artdıqdan sonra polad və alüminium çubuqların uzunluğu
Cavab:
Uzunluq genişləndirmə düsturu:
L = L_o + ΔL
L = L_o + α L_o .T
Temperatur artdıqdan sonra polad çubuğun uzunluğu:
L = L_o + α L_o .T
L = 10 + (11 x 10)^-6)(10)(40)
L = 10 + (11 x 10)^-6) (400)
L = 10 + (4400 x 10)^-6)
L = 10 + 0,0044
L = 10,0044 metr

Temperatur artdıqdan sonra alüminium çubuğun uzunluğu:
L = L_o + α L_o ΔT)
L = 10 + (24 x 10)^-6)(10)(40)
L = 10 + (24 x 10)^-6) (400)
L = 10 + (9600 x 10)^-6)
L = 10 + 0,0096
L = 10,0096 metr
Düzgün cavab B-dir.

4. Xətti genişlənmə əmsalı α olan metal çubuq 25 temperaturda l uzunluğuna malikdir.^oC. 30 dərəcəyə qədər qızdırılarsa^oC, uzunluğu Δl artımı ilə qarşılaşır. Metal orijinal uzunluğunun 1/3 hissəsinə qədər kəsilərsə, 35 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda uzunluq artır.^oC-dir….
A. 2/3 Δl
B. 3/2 Δl
C. 5/3 Δl
D. 5/2 Δl
Müzakirə
Məlumdur ki:
Əgər
Metalın xətti genişlənmə əmsalı (α) = α
Metalın ilkin uzunluğu (L)^o) = l
Temperatur artımı (ΔT) = 30^oC - 25^oC = 5^oC
Maka
Uzunluq artımı (ΔL) = Δl
Sual: Əgər lo = 1/3 l və ΔT = 35 olarsa^oC - 25^oC = 10^oC, onda uzunluğun artması = ….. ?
Cavab:
Metalın uzunluğunun artması düsturundan istifadə edərək metalın xətti genişlənmə əmsalını (α) hesablayın:

Metalın temperaturu 25-dən dəyişdikdə onun uzunluğunun artmasını hesablamaq üçün xətti genişlənmə dəyərinin bu əmsalından istifadə edin.^oC 35 olur^oC.

Düzgün cavab A-dır.

5. 20 dərəcə temperaturda^oC, alüminium çubuğun uzunluğu 200 sm-dir. 100 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda^oC uzunluq 0,00384 m artır. Əgər 20 temperaturda olarsa^oC eyni alüminium materialdan hazırlanmış bir top var, ona görə də topun həcminin orijinal topun həcminin 1% artması üçün top müəyyən bir temperatura qədər qızdırılmalıdır...
A. 139^oC
B. 159^oC
C. 208^oC
D. 228^oC
Müzakirə
Məlumdur ki:
Alüminium çubuğun ilkin uzunluğu (L)_o) = 200 sm = 2 metr
Temperatur dəyişikliyi (ΔT) = 100^oC - 20^oC = 80^oC
Uzunluq artımı (Δl) = 0,00384 metr
Sual: Topun həcminin orijinal həcmindən 1% artması üçün top... temperaturuna qədər qızdırılmalıdır.
Cavab:
Alüminium çubuğun uzunluq əmsalını uzunluq artımı düsturundan istifadə edərək hesablayın:

Alüminiumun həcm genişlənmə əmsalı (β) = 3 x uzununa genişlənmə əmsalı (α) = 3 (0,000024) = 0,000072

Məlumdur ki:
Topun orijinal həcmi = V
Alüminium kürəciyin həcmində artım (ΔV) = (1%)(V) = (1/100)(V) = V/100
Temperaturun artması (ΔT) = T – 20
Sual verildi: Top (T) = ….. temperaturuna qədər qızdırılır?
Cavab:

Düzgün cavab B-dir.

6. Dairəvi metal lövhənin mərkəzində konsentrik dairəvi dəliklər var. Lövhə qızdırıldıqda...
A. Plitənin diametri artır və dəliyin diametri azalır
B. Plitənin diametri azalır və dəliyin diametri artır
C. lövhənin diametri artır və dəliyin diametri artır
D. lövhənin diametri azalır və dəlik diametri azalır
Müzakirə
Bir dairənin sahəsi üçün düstur (A):
A = π r²
Dairə diametri düsturu (D):
D = 2 r
Metal lövhə qızdırıldıqda, metal lövhənin sahəsi (A) artır. Metal lövhənin sahəsi artdıqda, metal lövhənin diametri (D) və ya radiusu (r) artır. Metal lövhənin diametri (D) və ya radiusu (r) artdıqda, dəliyin diametri və radiusu artır.
Düzgün cavab C-dir.

7. Bir cüt eynək çərçivəsi 1,3 x 10 xətti genişlənmə əmsalına malik plastikdən hazırlanmışdır.^-4 (^oC)^-1Linza dəlikləri dairəvi formadadır və radiusu 2,2 sm-dir. Linza dəliklərinin radiusu 2,21 sm olan linzaları yerləşdirməsi üçün eynək çərçivəsi temperatur dəyişənə qədər qızdırılmalıdır...
A. 25^oC
B. 35^oC
C. 45^oC
D. 55^oC
Müzakirə
Məlumdur ki:
Plastikin xətti genişlənmə əmsalı (α) = 1,3 x 10^-4 (^oC^-1)
Linza dəliyinin radiusu (r)¹) = linza dəliyinin ilkin radiusu = 2,2 sm
Qızdırıldıqdan sonra linza dəliyinin radiusu (r)²) = 2,21 sm
Sual: Eynək çərçivəsinin temperaturunda dəyişiklik
Cavab:
Linza dəliyinə 2,21 sm radiuslu linza taxmaq üçün, qızdırıldıqdan sonra linzanın radiusu 2,21 sm – 2,20 sm = 0,01 sm artmalıdır.
Metal lövhənin sahə genişlənmə əmsalı (β) = 2 x xətti genişlənmə əmsalı (α) = 2 x 1,3 x 10^{-4 o}C^-1 = 2,6 x 10^{-4 o}C^-1

Temperatur dəyişiklikləri:

Düzgün cavab B-dir.

8. Aşağıdakı şəkildə dəmirdən hazırlanmış iki dəmir yolu relsi arasında boşluq var. Bu boşluq... üçün nəzərdə tutulub.
A. Qatar keçərkən sürtünmə qüvvəsi azalır.
B. Qatar keçərkən titrəmələr azalır.
C. Dəmir genişləndikdə dəmir yolu relsləri əyilmir
D. Dəmir yolu relsləri üzərindən qatar keçəndə əyilmir.
Müzakirə
Relslər temperatur dəyişdikdə asanlıqla genişlənən metaldan hazırlanır. İsti gündə relslərin temperaturu yüksəlir və bu da onların genişlənməsinə səbəb olur. Relslər qatar təkərlərinə sürtündükdə temperatur da yüksəlir və bu da onların genişlənməsinə səbəb olur. Buna görə də, iki rels arasındakı boşluq metal genişləndikdə relslərin əyilməsinin qarşısını alır.
Düzgün cavab C-dir.

9.
Elektrikli ütü, ütü müəyyən bir temperatura çatdıqda cərəyanı avtomatik olaraq kəsən termostatla təchiz olunmuşdur. Şəkildə göstərildiyi kimi, temperaturun artması bimetal zolağın əyilməsinə səbəb olur. Bu, baş verdiyi üçün...
A. Metalın xüsusi istiliyi (B) metalın xüsusi istiliyindən (A) daha böyükdür.
B. Metalın xüsusi istiliyi (B) metalın xüsusi istiliyindən (A) kiçikdir.
C. Metalın xətti genişlənmə əmsalı (B) xətti genişlənmə əmsalından (A) böyükdür.
D. Metalın xətti genişlənmə əmsalı (B) xətti genişlənmə əmsalından (A) kiçikdir.
Müzakirə
Bimetal, xətti genişlənmə əmsalları fərqli olan A metalından və B metalından ibarətdir. Yuxarıdakı təsvirə əsasən, temperatur artdıqda A metalı B metalına doğru əyilmiş kimi görünür. Beləliklə, temperaturun eyni artması ilə A metalının daha çox xətti genişlənmə yaşadığı, B metalının isə daha az xətti genişlənmə yaşadığı qənaətinə gəlmək olar. A metalının uzunluğunun artması B metalının uzunluğundan daha böyükdür, buna görə də A metalının xətti genişlənmə əmsalı B metalından daha yüksəkdir.
Düzgün cavab D-dir.

Sual mənbəyi:

Orta məktəb fizikası OSN sualları