Fòmil ekspansyon

Egzanp kesyon ak fòmil ekspansyon

1. Likid yo itilize pou ranpli yon tèmomèt fèt ak mèki oswa alkòl. Baz pou fè tèmomèt sa a se prensip chanjman an...

A. vitès ekspansyon mèki kòm rezilta chanjman tanperati
B. absòpsyon chalè akòz chanjman nan tanperati mèki a
C. presyon kòm rezilta chanjman nan tanperati nan mèki
D. volim kòm rezilta chanjman nan tanperati nan mèki

Pembahasan
Volim yon objè chanje lè tanperati li chanje. Anjeneral, si tanperati a ogmante, volim nan ogmante, epi okontrè, si tanperati a diminye, volim nan diminye. Sa a aplike tou pou mèki ak alkòl.
Repons ki kòrèk la se D.

2. Gade foto yon bimetal nan yon tanperati 26^oC anba!

Lè bimetal la chofe a 50^oC, evènman ki te rive yo te jan sa a:

Direksyon koube a ak rezon ki kòrèk la endike pa ....

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

Pembahasan
Yon bimetal se yon konbinezon de moso metal ki gen diferan koyefisyan ekspansyon lineyè, kote yon moso metal gen yon pi gwo koyefisyan ekspansyon lineyè pandan ke lòt moso metal la gen yon pi piti koyefisyan ekspansyon lineyè.

Si tanperati metal la ogmante, metal la fè eksperyans ekspansyon longè (longè metal la ogmante), okontrè, si tanperati metal la diminye, metal la fè eksperyans kontraksyon longè (longè metal la diminye). Pou menm ogmantasyon tanperati a, de moso metal yo ap elaji ak diferan ogmantasyon longè. Metal ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki pi gwo fè eksperyans yon pi gwo ogmantasyon longè, alòske metal ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki pi piti fè eksperyans yon pi piti ogmantasyon longè. Menm jan an tou, pou menm diminisyon tanperati a, de moso metal yo ap retresi ak diferan rediksyon longè. Metal ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki pi gwo fè eksperyans yon pi gwo kontraksyon longè, alòske metal ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki pi piti fè eksperyans yon pi piti kontraksyon longè.

Kidonk, lè tanperati bimetal la ogmante, bann metal ki gen pi gwo koyefisyan ekspansyon lineyè a pliye nan direksyon bann metal ki gen pi piti koyefisyan an. Poukisa sa rive? Paske kondisyon sa a pèmèt bann metal ki gen pi gwo koyefisyan ekspansyon lineyè a vin pi long pase bann metal ki gen pi piti koyefisyan ekspansyon lineyè a.
Okontrè, lè tanperati bimetal la diminye, bann metal ki gen pi piti koyefisyan ekspansyon lineyè a pliye nan direksyon bann metal ki gen pi gwo koyefisyan ekspansyon lineyè a. Kondisyon sa a pèmèt bann metal ki gen pi gwo koyefisyan ekspansyon lineyè a vin pi kout pase bann metal ki gen pi piti koyefisyan ekspansyon lineyè a.
Repons ki kòrèk la se C.

3. De baton yo chak mezire 10 m longè okòmansman. De baton yo fèt an asye ak aliminyòm ak koyefisyan ekspansyon lineyè 11 x 10 respektivman.^-6 /^oC ak 24 x 10^-6 /^oC. Apre tanperati a ogmante pa 40^oC, longè baton asye ak aliminyòm yo vin respektivman...
A. 10,044 mèt ak 10,096 mèt
B. 10,0044 m ak 10,0096 m
C. 10,096 mèt ak 10,044 mèt
D. 10,0096 mèt ak 10,0044 mèt
Pembahasan
Li konnen ke:
Longè inisyal (L_obaton asye = 10 mèt
Longè inisyal (L_o) baton aliminyòm = 10 mèt
Koyefisyan ekspansyon lineyè asye a (α) = 11 x 10^-6 /^oC
Koyefisyan ekspansyon lineyè aliminyòm nan (α) = 24 x 10^-6 /^oC
Chanjman tanperati (ΔT) = 40^oC
Kesyon: Longè baton asye ak aliminyòm yo apre tanperati a ogmante
Repons:
Fòmil ekspansyon longè:
L = L_o + ΔL
L = L_o + α L_o ΔT
Longè ba asye a apre tanperati a ogmante:
L = L_o + α L_o ΔT
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 mèt

Longè baton aliminyòm nan apre tanperati a ogmante:
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 mèt
Repons ki kòrèk la se B.

4. Yon ba metal ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè α gen yon longè l nan yon tanperati 25^oC. Si chofe a 30^oC, li fè eksperyans yon ogmantasyon nan longè Δl. Si yo koupe metal la a 1/3 nan longè orijinal li, longè a ogmante lè yo chofe li a yon tanperati 35^oC se...
A. 2/3 Δl
B. 3/2 Δl
C. 5/3 Δl
D. 5/2 Δl
Pembahasan
Li konnen ke:
Si
Koyefisyan ekspansyon lineyè metal la (α) = α
Longè inisyal metal la (L^o) = l
Ogmantasyon tanperati (ΔT) = 30^oC - 25^oC = 5^oC
konsa
Ogmantasyon nan longè (ΔL) = Δl
Kesyon: Si lo = 1/3 l epi ΔT = 35^oC - 25^oC = 10^oC lè sa a ogmantasyon nan longè = ….. ?
Repons:
Kalkile koyefisyan ekspansyon lineyè metal la (α) lè l sèvi avèk fòmil pou ogmantasyon longè metal la:

Sèvi ak koyefisyan ekspansyon lineyè sa a pou kalkile ogmantasyon longè metal la lè tanperati li chanje soti nan 25^oC vin tounen 35^oC.

Repons ki kòrèk la se A.

5. Nan yon tanperati 20^oC, longè yon baton aliminyòm se 200 cm. Si yo chofe l a yon tanperati 100^oC longè a ogmante pa 0,00384 m. Si nan yon tanperati 20^oGen yon boul ki fèt ak menm materyèl aliminyòm nan, kidonk pou volim boul la ogmante pa 1% nan volim boul orijinal la, yo dwe chofe boul la a yon tanperati...
A. NAN^oC
B. NAN^oC
C. NAN^oC
D. NAN^oC
Pembahasan
Li konnen ke:
Longè inisyal baton aliminyòm lan (L)_o) = 200 santimèt = 2 mèt
Chanjman tanperati (ΔT) = 100^oC - 20^oC = 80^oC
Ogmantasyon nan longè (Δl) = 0,00384 mèt
Kesyon: Pou volim boul la ogmante pa 1% parapò ak volim orijinal boul la, yo dwe chofe boul la rive nan yon tanperati...
Repons:
Kalkile koyefisyan longè baton aliminyòm nan lè w sèvi ak fòmil ogmantasyon longè a:

Koyefisyan ekspansyon volim aliminyòm (β) = 3 x koyefisyan ekspansyon longitudinal (α) = 3 (0,000024) = 0,000072

Li konnen ke:
Volim orijinal boul la = V
Ogmantasyon volim boul aliminyòm nan (ΔV) = (1%)(V) = (1/100)(V) = V/100
Ogmantasyon tanperati (ΔT) = T – 20
Kesyon an te poze: Yo chofe boul la rive nan yon tanperati (T) = ….. ?
Repons:

Repons ki kòrèk la se B.

6. Yon plak metal sikilè gen twou sikilè konsantrik nan sant la. Lè plak la chofe...
A. Dyamèt plak la ogmante epi dyamèt twou a diminye
B. Dyamèt plak la diminye epi dyamèt twou a ogmante
C. dyamèt plak la ogmante epi dyamèt twou a ogmante
D. dyamèt plak la diminye epi dyamèt twou a diminye
Pembahasan
Fòmil pou sifas yon sèk (A):
A = πr²
Fòmil dyamèt sèk (D):
D = 2r
Si yon plak metal chofe, sifas (A) plak metal la ogmante. Si sifas plak metal la ogmante, dyamèt (D) oswa reyon (r) plak metal la ogmante. Si dyamèt (D) oswa reyon (r) plak metal la ogmante, dyamèt ak reyon twou a ogmante.
Repons ki kòrèk la se C.

7. Yon pè montur linèt fèt an plastik ki gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè 1,3 x 10^-4 (^oC)^-1Twou lantiy yo sikilè ak yon reyon 2,2 cm. Pou twou lantiy yo ka akomode lantiy ki gen yon reyon 2,21 cm, yo dwe chofe montur linèt la jiskaske tanperati a chanje pa...
A. NAN^oC
B. NAN^oC
C. NAN^oC
D. NAN^oC
Pembahasan
Li konnen ke:
Koyefisyan ekspansyon lineyè plastik (α) = 1,3 x 10^-4 (^oC^-1)
Reyon twou lantiy la (r)¹) = reyon twou inisyal lantiy = 2,2 cm
Reyon twou lantiy la apre chofaj (r)²) = 2,21cm
Kesyon: Chanjman nan tanperati montur linèt la
Repons:
Pou yo ka mete yon lantiy ki gen yon reyon 2,21 cm nan twou lantiy la, apre yo fin chofe l, reyon lantiy la dwe ogmante pa 2,21 cm – 2,20 cm = 0,01 cm.
Koyefisyan ekspansyon sifas plak metal la (β) = 2 x koyefisyan ekspansyon lineyè (α) = 2 x 1,3 x 10^{-4 o}C^-1 = 2,6 x 10^{-4 o}C^-1

Chanjman tanperati:

Repons ki kòrèk la se B.

8. Nan imaj sa a, gen yon espas ant de ray tren ki fèt an fè. Espas sa a fèt pou...
A. Fòs friksyon an lè tren an ap pase vin pi piti.
B. Vibrasyon yo lè tren an ap pase vin pi piti.
C. Ray tren yo pa pliye lè fè a gonfle.
D. Ray tren yo pa pliye lè yon tren pase sou yo.
Pembahasan
Ray yo fèt ak metal, ki elaji fasilman lè tanperati a chanje. Nan yon jou ki cho, tanperati ray yo ogmante, sa ki lakòz yo elaji. Lè ray yo fwote ak wou tren yo, tanperati a ogmante tou, sa ki lakòz yo elaji. Se poutèt sa, espas ki genyen ant de ray yo anpeche ray yo pliye lè metal la elaji.
Repons ki kòrèk la se C.

9.
Yon fè elektrik ekipe ak yon tèmosta ki koupe kouran an otomatikman lè fè a rive nan yon sèten tanperati. Ogmantasyon tanperati a lakòz bann bimetalik la pliye, jan yo montre nan imaj la. Sa rive paske...
A. Chalè espesifik metal (B) a pi gran pase chalè espesifik metal (A) a
B. Chalè espesifik metal (B) a pi piti pase chalè espesifik metal (A) a.
C. Koyefisyan ekspansyon lineyè metal la (B) pi gran pase koyefisyan ekspansyon lineyè a (A)
D. Koyefisyan ekspansyon lineyè metal (B) a pi piti pase koyefisyan ekspansyon lineyè (A) a.
Pembahasan
Bimetal la konpoze de metal A ak metal B ki gen diferan koyefisyan ekspansyon lineyè. Baze sou imaj ki anwo a, lè tanperati a ogmante, metal A sanble pliye nan direksyon metal B. Kidonk, nou ka konkli ke pou menm ogmantasyon tanperati a, metal A fè eksperyans plis ekspansyon lineyè pandan ke metal B gen mwens ekspansyon lineyè. Ogmantasyon nan longè metal A pi gran pase sa metal B, kidonk metal A gen yon koyefisyan ekspansyon lineyè ki pi gwo pase metal B.
Repons ki kòrèk la se D.

Sous kesyon an:

Kesyon OSN pou Fizik Lekòl Segondè