5 Nimûneyên pirsên li ser berfirehkirina dirêjahiyê
1. Çîpek pola di germahiya 20 pileyî deoDirêjahiya C 40 cm e. Katsayiya berfirehbûna xêzikî ya pola 10 e.-5 oC-1Zêdebûna dirêjahiya pola û dirêjahiya dawî ya pola li suhu 70oC ye……
Nîqaş
Tê zanîn ku:
Zêdebûna germahiyê (ΔT) = 70oC - 20oC = 50oC
Dirêjahiya destpêkê (L1) = 40 cm
Koefîsyona berfirehbûna xêzikî ya pola (a) = 10-5 oC-1
Pirsî: Zêdebûna dirêjahî (ΔL) û dirêjahiya dawî (L)2)
Bersiv:
a) Zêdebûna dirêjahiyê (ΔL)
ΔL = αL1 ΔT
ΔL = (10-5 oC-1)(40 cm)(50oC)
ΔL = (10-5)(2 x 103) cm
ΔL = 2 x 10-2 cm
ΔL = 2 / 102 cm
ΔL = 2 / 100 cm
ΔL = 0,02 cm
b) Dirêjahiya dawî (L)2)
L2 =L1 +ΔL
L2 = 40 cm + 0,02 cm
L2 = 40,02 cm
2. Germahiya metalek bi 30 pileyan diguhere.oC dibe 80oC. Eger dirêjahiya dawî ya metalê 115 cm be û katsayiya berfirehbûna xêzikî ya metalê 3.10 be-3 oC-1, wê demê dirêjahiya destpêkê ya metal û zêdebûna dirêjahiya metal ev in…..
Nîqaş
Tê zanîn ku:
Zêdebûna germahiyê (ΔT) = 80oC - 30oC = 50oC
Dirêjahiya dawî (L)2) = 115 cm
Katsayiya berfirehbûna xêzikî ya metalê (a) = 3.10-3 oC-1
Pirsî: Dirêjahiya destpêkê (L1) û zêdebûna dirêjahiyê (ΔL)
Bersiv:
a) Dirêjahiya destpêkê (L)1)
Formula ji bo zêdekirina dirêjahiyê:
ΔL = αL1 ΔT
Formula dirêjahiya dawî:
L2 =L1 +ΔL
L2 =L1 + α L1 ΔT
L2 =L1 (1 + α ΔT)
115 cm = L1 (1 + (3.10-3 oC-1) (50oC)
115 cm = L1 (1 + 150.10-3)
115 cm = L1 (1 + 0,15)
115 cm = L1 (1,15)
L1 = 115 cm / 1,15
L1 = 100 cm
b) Zêdebûna dirêjahiyê (ΔL)
ΔL = L2 - L1
ΔL = 115 cm – 100 cm
ΔL = 15 cm
3. Dema ku germahî 25 beoDirêjahiya camê 50 cm e. Piştî germkirinê, dirêjahiya camê dibe 50,9 cm. Katsayiya berfirehbûna xêzikî ya camê α = 9 x 10 e.-6 C-1Germahiya dawî ya qedehê… e.
Nîqaş
Tê zanîn ku:
Dirêjahiya destpêkê (L1) = 50 cm
Dirêjahiya dawî (L)2) = 50,09 cm
Zêdebûna dirêjahiyê (ΔL) = 50,2 cm – 50 cm = 0,09 cm
Katsayiya berfirehbûna xêzikî ya cama (α) = 9 x 10-6 oC-1
Germahiya destpêkê (T1) = 25oC
Pirsî: Germahiya dawî ya cama (T2)
Bersiv:
ΔL = αL1 ΔT
ΔL = αL1 (T2 - T1)
0,09 cm = (9 x 10-6 oC)(50 cm)(T2 - 25 oC)
0,09 = (45 x 10-5)(T2 - 25)
0,09 / (45 x 10-5) = T2 - 25
0,002 x 105 =T2 - 25
2 x 102 =T2 - 25
200=T2 - 25
T2 = 200 + 25
T2 = 225oC
Germahiya dawî ya cama 225 pile yeoC.
4. Metalek bi dirêjahiya destpêkê 1 metre piştî guherîna germahiyê ya 50 Kelvin dirêjahiya xwe zêde dike û digihîje 1,02 m. Katsayiya berfirehbûna xêzikî ya metalê diyar bike!
Nîqaş
Tê zanîn ku:
Dirêjahiya destpêkê (L1) = 1 metre
Dirêjahiya dawî (L)2) = 1,02 metre
Guhertina dirêjahiyê (ΔL) = L2 - L1 = 1,02 metre – 1 metre = 0,02 metre
Guherîna germahiyê (ΔT) = 50 Kelvin = 50oC
Pirsî: Koefîsyona berfirehbûna xêzikî ya metal
Bersiv:
ΔL = αL1 ΔT
0,02 metre = α (1 metre)(50oC)
0,02 = α (50oC)
α = 0,02 / 50oC
α = 0,0004 oC-1
α = 4 x 10-4 oC-1
5. Dirêjahiya her rêhesinê 8 metre ye, di germahiya 30 pileyî de hatiye sazkirin. oC. Katsayiya berfirehbûna rêhesina trênê 12 × 10 e-6 /CoGer di germahiya 60 de be oC her du rail li hev dixin, wê demê dirêjahiya valahiya di navbera her du railan de di germahiya 30 de oC ye…
A. 5,76 mm
B. 3,24 mm
C. 1,20 mm
D. 0,8 mm
E. 0,6 mm
Gotûbêj:
Tê zanîn :
Dirêjahiya destpêkê (Lo) = 8 m
Germahiya destpêkê (T) = 30 oC
Germahiya dawî (T) = 60 oC
Koefîsyona berfirehbûna xêzikî = 12 x 10-6 /Co
Pirsî :
Dirêjahiya meyla di navbera her du raîlan de
Jawab :
Zêdebûna dirêjahiya her çîpa rêhesinê hesab bike:
Dirêjahiya her şûreyek rêlê 2,88 mm zêde dibe, ji ber vê yekê dirêjahiya valahiya di navbera her du şûreyan de = 2 x 2,88 mm = 5,76 mm ye.
Bersiva rast A ye.