Formula ta' espansjoni

Eżempji ta' mistoqsijiet u formuli ta' espansjoni

1. Il-likwidu użat biex jimtela termometru huwa magħmul mill-merkurju jew mill-alkoħol. Il-bażi għall-manifattura ta' dan it-termometru hija l-prinċipju tal-bidla...

A. rata ta' espansjoni tal-merkurju bħala riżultat ta' bidliet fit-temperatura
B. assorbiment tas-sħana minħabba bidliet fit-temperatura tal-merkurju
C. pressjoni bħala riżultat ta' bidliet fit-temperatura fil-merkurju
D. volum bħala riżultat ta' bidliet fit-temperatura fil-merkurju

Diskussjoni
Il-volum ta' oġġett jinbidel meta t-temperatura tiegħu tinbidel. Ġeneralment, jekk it-temperatura tiżdied, il-volum jiżdied, u bil-maqlub, jekk it-temperatura tonqos, il-volum jonqos. Dan japplika wkoll għall-merkurju u l-alkoħol.
It-tweġiba korretta hija D.

2. Ħares lejn l-istampa ta' bimetall f'temperatura ta' 26^oĊ taħt!

Meta l-bimetall jissaħħan għal 50^oC, l-avvenimenti li seħħew kienu kif ġej:

Id-direzzjoni tat-tgħawwiġ u r-raġuni korretta huma indikati minn….

A. (1) u (2)
B. (1) u (4)
Ċ. (2) u (3)
D. (3) u (4)

Diskussjoni
Bimetall huwa taħlita ta' żewġ biċċiet metall li għandhom koeffiċjenti differenti ta' espansjoni lineari, fejn biċċa metall waħda għandha koeffiċjent akbar ta' espansjoni lineari filwaqt li l-biċċa metall l-oħra għandha koeffiċjent iżgħar ta' espansjoni lineari.

Jekk it-temperatura tal-metall tiżdied, il-metall jesperjenza espansjoni fit-tul (it-tul tal-metall jiżdied), bil-maqlub, jekk it-temperatura tal-metall tonqos, il-metall jesperjenza kontrazzjoni fit-tul (it-tul tal-metall jonqos). Għall-istess żieda fit-temperatura, iż-żewġ biċċiet tal-metall jespandu b'żidiet fit-tul differenti. Il-metall b'koeffiċjent akbar ta' espansjoni lineari jesperjenza żieda akbar fit-tul, filwaqt li l-metall b'koeffiċjent iżgħar ta' espansjoni lineari jesperjenza żieda iżgħar fit-tul. Bl-istess mod, għall-istess tnaqqis fit-temperatura, iż-żewġ biċċiet tal-metall jiċkienu bi tnaqqis differenti fit-tul. Il-metall b'koeffiċjent akbar ta' espansjoni lineari jesperjenza jinxtorob akbar fit-tul, filwaqt li l-metall b'koeffiċjent iżgħar ta' espansjoni lineari jesperjenza jinxtorob iżgħar fit-tul.

Għalhekk, meta t-temperatura tal-bimetall tiżdied, l-istrixxa tal-metall bl-akbar koeffiċjent ta' espansjoni lineari titgħawweġ lejn l-istrixxa tal-metall bl-iżgħar koeffiċjent. Għaliex dan? Għax din il-kundizzjoni tippermetti li l-istrixxa tal-metall bl-akbar koeffiċjent ta' espansjoni lineari ssir itwal mill-istrixxa tal-metall bl-iżgħar koeffiċjent ta' espansjoni lineari.
Bil-maqlub, meta t-temperatura tal-bimetall tonqos, l-istrixxa tal-metall bl-iżgħar koeffiċjent ta' espansjoni lineari titgħawweġ lejn l-istrixxa tal-metall bl-akbar koeffiċjent ta' espansjoni lineari. Din il-kundizzjoni tippermetti li l-istrixxa tal-metall bl-akbar koeffiċjent ta' espansjoni lineari ssir iqsar mill-istrixxa tal-metall bl-iżgħar koeffiċjent ta' espansjoni lineari.
It-tweġiba korretta hija Ċ.

3. Żewġ vireg inizjalment huma twal 10 m kull waħda. Iż-żewġ vireg huma magħmula mill-azzar u mill-aluminju b'koeffiċjenti ta' espansjoni lineari ta' 11 x 10 rispettivament.^-6 /^oĊ u 24 x 10^-6 /^oC. Wara li t-temperatura tiżdied b'40^oC, it-tulijiet tal-vireg tal-azzar u tal-aluminju rispettivament isiru...
A. 10,044 m u 10,096 m
B. 10,0044 m u 10,0096 m
Ċ. 10,096 m u 10,044 m
D. 10,0096 m u 10,0044 m
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Tul inizjali (L_o) virga tal-azzar = 10 metri
Tul inizjali (L_o) virga tal-aluminju = 10 metri
Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-azzar (α) = 11 x 10^-6 /^oC
Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-aluminju (α) = 24 x 10^-6 /^oC
Bidla fit-temperatura (ΔT) = 40^oC
Mistoqsija: It-tul tal-vireg tal-azzar u tal-aluminju wara li tiżdied it-temperatura
Tweġiba:
Formula ta' espansjoni tat-tul:
L = L._o + ΔL
L = L._o + α L_o ΔT
It-tul tal-virga tal-azzar wara li tiżdied it-temperatura:
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 = metru wieħed

It-tul tal-virga tal-aluminju wara li tiżdied it-temperatura:
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 = metru wieħed
It-tweġiba korretta hija B.

4. Virga tal-metall b'koeffiċjent ta' espansjoni lineari α għandha tul l f'temperatura ta' 25^oC. Jekk imsaħħan għal 30^oC, jesperjenza żieda fit-tul Δl. Jekk il-metall jinqata’ għal 1/3 tat-tul oriġinali tiegħu, it-tul jiżdied meta jissaħħan għal temperatura ta’ 35^oĊ hija….
A. 2/3 Δl
B. 3/2 Δl
Ċ. 5/3 Δl
D. 5/2 Δl
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Jekk
Koeffiċjent ta' espansjoni lineari tal-metall (α) = α
It-tul inizjali tal-metall (L^o) = l
Żieda fit-temperatura (ΔT) = 30^oC - 25^oC=5^oC
mela
Żieda fit-tul (ΔL) = Δl
Mistoqsija: Jekk lo = 1/3 l u ΔT = 35^oC - 25^oC=10^oC allura ż-żieda fit-tul = ….. ?
Tweġiba:
Ikkalkula l-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-metall (α) billi tuża l-formula għaż-żieda fit-tul tal-metall:

Uża dan il-koeffiċjent tal-valur tal-espansjoni lineari biex tikkalkula ż-żieda fit-tul tal-metall meta t-temperatura tiegħu tinbidel minn 25^oĊ issir 35^oC.

It-tweġiba korretta hija A.

5. F'temperatura ta' 20^oC, it-tul ta’ virga tal-aluminju huwa ta’ 200 ċm. Jekk tissaħħan għal temperatura ta’ 100^oC it-tul jiżdied b'0,00384 m. Jekk f'temperatura ta' 20^oC hemm ballun magħmul mill-istess materjal tal-aluminju, għalhekk sabiex il-volum tal-ballun jiżdied b'1% tal-volum tal-ballun oriġinali, il-ballun irid jissaħħan għal temperatura...
A. 139^oC
B. 159^oC
C. 208^oC
D. 228^oC
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Tul inizjali tal-virga tal-aluminju (L)_o) = 200 ċm = 2 metri
Bidla fit-temperatura (ΔT) = 100^oC - 20^oC=80^oC
Żieda fit-tul (Δl) = 0,00384 metri
Mistoqsija: Sabiex il-volum tal-ballun jiżdied b'1% mill-volum oriġinali tal-ballun, il-ballun irid jissaħħan għal temperatura ta'...
Tweġiba:
Ikkalkula l-koeffiċjent tat-tul tal-virga tal-aluminju billi tuża l-formula taż-żieda fit-tul:

Koeffiċjent tal-espansjoni tal-volum tal-aluminju (β) = 3 x koeffiċjent tal-espansjoni lonġitudinali (α) = 3 (0,000024) = 0,000072

Huwa magħruf li:
Volum oriġinali tal-ballun = V
Żieda fil-volum tal-ballun tal-aluminju (ΔV) = (1%)(V) = (1/100)(V) = V/100
Żieda fit-temperatura (ΔT) = T – 20
Mistoqsi: Il-ballun jissaħħan għal temperatura (T) = ….. ?
Tweġiba:

It-tweġiba korretta hija B.

6. Pjanċa tal-metall ċirkolari għandha toqob ċirkolari konċentriċi fiċ-ċentru. Meta l-pjanċa tissaħħan imbagħad...
A. Id-dijametru tal-pjanċa jiżdied u d-dijametru tat-toqba jonqos
B. Id-dijametru tal-pjanċa jonqos u d-dijametru tat-toqba jiżdied
C. id-dijametru tal-pjanċa jiżdied u d-dijametru tat-toqba jiżdied
D. id-dijametru tal-pjanċa jonqos u d-dijametru tat-toqba jonqos
Diskussjoni
Formula għall-erja ta' ċirku (A):
A = πr²
Formula tad-dijametru taċ-ċirku (D):
D = 2r
Jekk pjanċa tal-metall tissaħħan, l-erja (A) tal-pjanċa tal-metall tiżdied. Jekk l-erja tal-pjanċa tal-metall tiżdied, id-dijametru (D) jew ir-raġġ (r) tal-pjanċa tal-metall jiżdied. Jekk id-dijametru (D) jew ir-raġġ (r) tal-pjanċa tal-metall jiżdied, id-dijametru u r-raġġ tat-toqba jiżdiedu.
It-tweġiba korretta hija Ċ.

7. Par frejms tan-nuċċalijiet huma magħmula minn plastik li għandu koeffiċjent ta' espansjoni lineari ta' 1,3 x 10^-4 (^oC)^-1It-toqob tal-lenti huma ċirkolari b'raġġ ta' 2,2 ċm. Sabiex it-toqob tal-lenti jakkomodaw lentijiet b'raġġ ta' 2,21 ċm, il-qafas tan-nuċċali jrid jissaħħan sakemm it-temperatura tinbidel bi....
A. 25^oC
B. 35^oC
C. 45^oC
D. 55^oC
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Koeffiċjent ta' espansjoni lineari tal-plastik (α) = 1,3 x 10^-4 (^oC^-1)
Ir-raġġ tat-toqba tal-lenti (r)¹) = raġġ inizjali tat-toqba tal-lenti = 2,2 ċm
Ir-raġġ tat-toqba tal-lenti wara t-tisħin (r)²) = 2,21 ċm
Mistoqsija: Bidla fit-temperatura tal-qafas tan-nuċċali
Tweġiba:
Sabiex it-toqba tal-lenti tkun tista' titwaħħal lenti b'raġġ ta' 2,21 ċm, wara t-tisħin, ir-raġġ tal-lenti jrid jiżdied b'2,21 ċm – 2,20 ċm = 0,01 ċm.
Il-koeffiċjent tal-espansjoni taż-żona tal-pjanċa tal-metall (β) = 2 x koeffiċjent tal-espansjoni lineari (α) = 2 x 1,3 x 10^{-4 o}C^-1 = 2,6x10^{-4 o}C^-1

Tibdil fit-temperatura:

It-tweġiba korretta hija B.

8. Fl-immaġni li ġejja, hemm vojt bejn żewġ linji tal-ferrovija magħmula mill-ħadid. Dan il-vojt huwa maħsub biex...
A. Il-forza tal-frizzjoni meta l-ferrovija tgħaddi minnha tiċkien.
B. Il-vibrazzjonijiet meta jgħaddi l-ferrovija jonqsu.
C. Il-linji tal-ferrovija ma jitgħawġux meta l-ħadid jespandi
D. Il-linji tal-ferrovija ma jitgħawġux meta ferrovija tgħaddi minn fuqhom.
Diskussjoni
Il-binarji huma magħmula mill-metall, li jespandi faċilment meta tinbidel it-temperatura. F'ġurnata sħuna, it-temperatura tal-binarji tiżdied, u dan iwassal biex jespandu. Meta l-binarji jħakkku mar-roti tal-ferrovija, it-temperatura tiżdied ukoll, u dan iwassal biex jespandu. Għalhekk, id-distakk bejn żewġ binarji jservi biex jipprevjeni li l-binarji jitgħawġu meta l-metall jespandi.
It-tweġiba korretta hija Ċ.

9.
Ħadid elettriku huwa mgħammar b'termostat li jaqta' l-kurrent awtomatikament meta l-ħadid jilħaq ċerta temperatura. Iż-żieda fit-temperatura tikkawża li l-istrixxa bimetallika titgħawweġ, kif muri fl-immaġni. Dan jiġri għaliex...
A. Is-sħana speċifika tal-metall (B) hija akbar mis-sħana speċifika tal-metall (A)
B. Is-sħana speċifika tal-metall (B) hija iżgħar mis-sħana speċifika tal-metall (A)
C. Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-metall (B) huwa akbar mill-koeffiċjent tal-espansjoni lineari (A)
D. Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-metall (B) huwa iżgħar mill-koeffiċjent tal-espansjoni lineari (A)
Diskussjoni
Il-bimetall jikkonsisti minn metall A u metall B li għandhom koeffiċjenti differenti ta' espansjoni lineari. Abbażi tal-immaġni ta' hawn fuq, meta t-temperatura tiżdied, il-metall A jidher li jitgħawweġ lejn il-metall B. Għalhekk, jista' jiġi konkluż li għall-istess żieda fit-temperatura, il-metall A jesperjenza aktar espansjoni lineari filwaqt li l-metall B għandu inqas espansjoni lineari. Iż-żieda fit-tul tal-metall A hija akbar minn dik tal-metall B, għalhekk il-metall A għandu koeffiċjent ta' espansjoni lineari akbar mill-metall B.
It-tweġiba korretta hija D.

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-OSN dwar il-Fiżika tal-Iskola Sekondarja