Kung pagmamasdan mong mabuti ang mga kable ng kuryente, mapapansin mong kurbado ang mga ito pababa dahil sa pagkaluwag. Bakit sadyang niluluwagan ang mga kable ng kuryente, sa halip na basta na lang i-tension? Karamihan sa mga bubong sa Flores at Lembata, East Nusa Tenggara, ay gawa sa zinc (Zn). Sa araw o sa gabi, ang mga bubong na zinc ay naglalabas ng ingay. Bakit naglalabas ng ingay ang zinc? Kung nakatira ka sa isla ng Java, maaaring nakakita ka na ng mga riles ng tren. May mga puwang sa mga dugtungan ng riles. Ano ang tungkulin ng mga puwang na ito sa mga dugtungan ng riles? Maraming bagay ang maaari mong isipin at itanong na may kaugnayan sa paksa ng pagpapalawak.
Pagpapalawak ng haba
Karamihan sa mga solido ay sumasailalim sa linear expansion kapag nagbabago ang kanilang temperatura. Ito ay tumutukoy sa pagtaas o pagbaba ng haba. Kadalasan, ang haba ng isang bagay ay tumataas habang tumataas ang temperatura nito, habang ang haba nito ay bumababa habang bumababa ang temperatura nito. Maaari mong isipin na ang linear expansion ay nangyayari lamang sa mga bagay tulad ng manipis na mga alambre. Halimbawa, isaalang-alang ang isang kotse na nakaparada sa gilid ng kalsada na nakalantad sa sikat ng araw. Kapag ang kotse ay nag-overheat, ang metal plate ay maaaring maging mas makapal o ang haba ng mga gilid nito ay maaaring tumaas. Ang isang bubong na may zinc ay maaari ring makaranas ng linear expansion. Sa kasong ito, kapag ang zinc ay nag-overheat, ang mga gilid ng zinc ay lumalawak at ang zinc ay maaari ring maging mas makapal. Ganito rin ang nangyayari sa mga riles ng tren at mga tulay na bakal o bakal.
Karamihan sa mga solido ay lumalawak o lumiliit kapag nagbabago ang kanilang temperatura, kaya kailangan nating maunawaan kung paano nakakaapekto ang mga pagbabago sa temperatura sa paglawak ng mga solido. Malaking tulong ito kapag nagdidisenyo ng kagamitan, gusali, sasakyan, atbp. Halimbawa, ang mga puwang sa mga riles ng tren. Ang mga riles ng tren ay gawa sa bakal. Kinakalkula ng mga inhinyero ang lapad ng mga puwang sa pagitan ng bawat riles. Sa isang mainit na araw, ang mga riles ay lalawak ng ilang sentimetro. Kapag dumaan ang isang tren sa mga ito, tumataas din ang temperatura ng mga riles, na nagiging sanhi ng paglawak ng mga riles ng ilang sentimetro. Sa isang malamig na gabi, ang mga riles ay lumiliit ng ilang sentimetro. Batay sa pagsusuri, tinatantya ng mga inhinyero ang distansya sa pagitan ng mga puwang sa riles upang kapag tumaas ang temperatura ng riles, ang mga riles ay hindi magdikit sa isa't isa at maging baluktot.
Para matulungan tayong makuha ang pormulang nagsasaad ng ugnayan sa pagitan ng pagbabago ng temperatura at ng dami ng linear expansion, isaalang-alang ang isang solidong bagay na sumasailalim sa expansion, gaya ng ipinapakita sa pigura sa kanan. Caption: To = panimulang temperatura, T = pangwakas na temperatura, Lo = panimulang haba, L = haba pagkatapos ng paglawak, delta L = pagbabago sa haba, delta T = pagbabago sa temperatura.
Kapag ang temperatura ng bagay = T o (malamig pa rin ang bagay), ang haba ng bagay = L o . Kapag ang temperatura ng bagay = T (tumataas ang temperatura ng bagay), ang haba ng bagay = L. Batay sa mga resulta ng mga obserbasyon at eksperimento, ang pagbabago sa haba ng bagay ay proporsyonal sa pagbabago ng temperatura. Kung tumataas ang temperatura, tumataas din ang haba ng bagay. Sa kabaligtaran, kapag bumababa ang temperatura, bumababa rin ang haba ng bagay. Ang pagbabago sa haba ng bagay ay proporsyonal din sa panimulang haba ng bagay (L o ). Kung pareho ang magnitude ng pagbabago ng temperatura, halimbawa, ang isang bagay na 10 metro ang haba ay tataas ng 2x kumpara sa isang bagay na 5 metro lamang ang haba. Kaya habang mas mahaba ang bagay, mas malaki ang paglawak ng bagay.
Ang pagbabago sa haba ng isang bagay (delta L) ay proporsyonal sa pagbabago sa temperatura (delta T):
Ang pagbabago sa haba ng bagay (delta L) ay proporsyonal sa panimulang haba ng bagay (Lo):
Magkakaiba ang pagbabago sa haba ng bawat bagay. Kahit na ito ay malaki mga pagbabago sa temperatura Gayundin, ang paglawak na nararanasan ng bakal ay hindi katulad ng nararanasan ng salamin. Ganito rin ang totoo para sa ibang mga bagay. Samakatuwid, ang linear na paglawak ay nakadepende sa koepisyent ng linear na paglawak ng bawat bagay. Ang koepisyent ng linear na paglawak para sa bawat bagay ay nakukuha sa pamamagitan ng eksperimento. Kung mas malaki ang koepisyent ng linear na paglawak, mas malaki ang pagtaas ng haba. Kung mas maliit ang koepisyent ng linear na paglawak, mas maliit ang pagtaas ng haba. Masasabing ang pagbabago sa haba ng isang bagay ay proporsyonal sa koepisyent ng linear na paglawak.
Ang tatlong paghahambing sa itaas ay ipinapahayag sa isang ekwasyon:
Ang kabuuang haba ng isang bagay pagkatapos makaranas ng paglawak o pagliit ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng panimulang haba ng bagay (Lo) at mga pagbabago sa haba ng bagay (delta L).
Kapag nagbabago ang temperatura (TT)o) ay negatibo, kung gayon ang pagbabago sa haba (LL)o) ay negatibo rin. Sa kasong ito, ang haba ng bagay ay lumiliit. Sa kabaligtaran, kung ang temperatura ay magbabago (TTo) ay positibo, kung gayon ang pagbabago sa haba (LLo) ay positibo rin. Sa kasong ito, ang bagay ay lumalaki ang haba.
Ang sumusunod ay ang koepisyent ng linear expansion ng mga solid sa temperaturang 20 ° C. Ang mga likido at gas ay nagbabago ng hugis, na pumipigil sa mga ito na makaranas ng linear expansion. Ang koepisyent ng linear expansion ng mga solid ay nakadepende rin sa temperatura. Sa iba't ibang temperatura, ang koepisyent ng linear expansion ng mga solid ay nag-iiba rin. Kung ang pagkakaiba ng temperatura ay hindi masyadong malaki, ang pagkakaiba sa koepisyent ng linear expansion ay hindi rin masyadong malaki, kaya maaari itong balewalain.
Pagpapalawak ng lakas ng tunog
Ang paglawak ng haba ay nararanasan lamang ng mga solidong bagay, ang paglawak ng volume ay nararanasan ng lahat ng bagay, solid man, likido o gas. Ang equation para sa paglawak ng volume ay katulad ng equation para sa paglawak ng haba.
Ang ekwasyon ng pagpapalawak ng volume sa itaas ay balido lamang kapag ang pagbabago sa volume ng isang bagay (solid man, likido, o gas) ay mas maliit kaysa sa paunang volume ng bagay. Kung ang pagbabago sa volume ng isang bagay ay mas malaki kaysa sa paunang volume ng bagay, ang ekwasyon ng pagpapalawak ng volume ay hindi nagbibigay ng tumpak na mga resulta. Kadalasan, ang pagbabago sa volume na nararanasan ng mga solidong bagay ay hindi masyadong malaki. Sa kabaligtaran, ang halaga ng koepisyent ng volume ng mga likido at gas ay medyo malaki. Ang koepisyent ng volume para sa mga gas ay madali ring nagbabago kasabay ng mga pagbabago sa temperatura. Samakatuwid, ang pormula sa itaas ay ginagamit lamang para sa pagpapalawak ng mga solidong bagay. Ang pormula para sa pagtukoy ng pagbabago sa volume ng gas ay pag-aaralan sa paksa ng kinetic theory of gases sa baitang 11.
