עקספּאַנסיע פאָרמולע

בייַשפּיל פֿראַגן און יקספּאַנשאַן פֿאָרמולעס

1. די פליסיקייט וואס מען ניצט צו פילן א טערמאמעטער איז געמאכט פון קוועקזילבער אדער אלקאהאל. די באזע פארן מאכן דעם טערמאמעטער איז דער פרינציפ פון ענדערונג...

א. קוועקזילבער אויסברייטונג ראטע אלס רעזולטאט פון טעמפעראטור ענדערונגען
ב. היץ אַבזאָרפּשאַן רעכט צו ענדערונגען אין קוועקזילבער טעמפּעראַטור
C. דרוק אלס רעזולטאט פון ענדערונגען אין טעמפּעראַטור אין קוועקזילבער
ד. באַנד ווי אַ רעזולטאַט פון ענדערונגען אין טעמפּעראַטור אין קוועקזילבער

דיסקוסיע
דער פארנעם פון אן אביעקט ענדערט זיך ווען זיין טעמפעראטור ענדערט זיך. בכלל, אויב די טעמפעראטור שטייגט, שטייגט דער פארנעם, און פארקערט, אויב די טעמפעראטור פאלט, פארקלענערט זיך דער פארנעם. דאס גילט אויך פאר קוועקזילבער און אלקאהאל.
די ריכטיגע ענטפער איז ד.

2. קוקט אויף דעם בילד פון אַ ביימעטאַל ביי אַ טעמפּעראַטור פון 26^oC אונטן!

ווען דער ביימעטאל ווערט געהייצט צו 50^oC, די געשעענישן וואָס זענען פארגעקומען זענען געווען ווי פאלגט:

די ריכטונג פון בייגן און די ריכטיקע סיבה ווערן אנגעצייכנט דורך….

א. (1) און (2)
ב. (1) און (4)
ג. (2) און (3)
ד. (3) און (4)

דיסקוסיע
ביימעטאל איז א קאמבינאציע פון ​​צוויי שטיקער מעטאל וואס האבן פארשידענע קאעפיציענטן פון לינעארער אויסברייטונג, וואו איין שטיק מעטאל האט א גרעסערן קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג בשעת דער אנדערער שטיק מעטאל האט א קלענערן קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג.

אויב די טעמפּעראַטור פון דעם מעטאַל וואַקסט, דערפאַרט דער מעטאַל לענג-אויסברייטונג (די לענג פון דעם מעטאַל וואַקסט), פאַרקערט, אויב די טעמפּעראַטור פון דעם מעטאַל פאַלט, דערפאַרט דער מעטאַל לענג-קאָנטראַקציע (די לענג פון דעם מעטאַל פאַרקלענערט זיך). פֿאַר דער זעלבער טעמפּעראַטור-פאַרגרעסערונג, יקספּאַנדירן די צוויי שטיקער מעטאַל מיט פֿאַרשידענע לענג-פאַרגרעסערונגען. דער מעטאַל מיט אַ גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער אויסברייטונג דערפאַרט אַ גרעסערע לענג-פאַרגרעסערונג, בשעת דער מעטאַל מיט אַ קלענערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער אויסברייטונג דערפאַרט אַ קלענערן לענג-פאַרגרעסערונג. אזוי אויך, פֿאַר דער זעלבער טעמפּעראַטור-פאַרקלענערונג, שרינקען די צוויי שטיקער מעטאַל מיט פֿאַרשידענע לענג-רעדוקציעס. דער מעטאַל מיט אַ גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער אויסברייטונג דערפאַרט אַ גרעסערע לענג-שרינקען, בשעת דער מעטאַל מיט אַ קלענערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער אויסברייטונג דערפאַרט אַ קלענערן לענג-שרינקען.

אזוי, ווען די טעמפּעראַטור פון די ביימעטאַל וואַקסט, בייגט זיך דער מעטאַל פּאַס מיטן גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן צו דעם מעטאַל פּאַס מיטן קלענערן קאָעפיציענט. פארוואס איז דאָס? ווייל דער צושטאַנד ערלויבט דעם מעטאַל פּאַס מיטן גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן צו ווערן לענגער ווי דער מעטאַל פּאַס מיטן קלענערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן.
פארקערט, ווען די טעמפּעראַטור פון די ביימעטאַל פאַלט, בייגט זיך די מעטאַל פּאַס מיטן קלענערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן צו דער מעטאַל פּאַס מיטן גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן. די דאָזיקע באַדינגונג דערלויבט די מעטאַל פּאַס מיטן גרעסערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן צו ווערן קירצער ווי די מעטאַל פּאַס מיטן קלענערן קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן.
די ריכטיגע ענטפער איז C.

3. צוויי שטאנגען זענען אנפאנגס 10 מעטער לאנג יעדע. די צוויי שטאנגען זענען געמאכט פון שטאל און אלומיניום מיט קאעפיציענטן פון לינעארער אויסברייטונג פון 11 x 10 בהתאמה.^-6 /^oC און 24 x 10^-6 /^oC. נאכדעם וואס די טעמפעראטור הייבט זיך מיט 40^oC, די לענג פון די שטאָל און אַלומינום שטאַנגען ווערן ריספּעקטיוולי...
א. 10,044 מעטער און 10,096 מעטער
ב. 10,0044 מעטער און 10,0096 מעטער
C. 10,096 מעטער און 10,044 מעטער
ד. 10,0096 מעטער און 10,0044 מעטער
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
אָנהייב לענג (ל_o) שטאָל שטאַנג = 10 מעטער
אָנהייב לענג (ל_o) אַלומינום שטאַנג = 10 מעטער
דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון שטאָל (α) = 11 x 10^-6 /^oC
דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון אַלומינום (α) = 24 x 10^-6 /^oC
טעמפּעראַטור ענדערונג (ΔT) = 40^oC
פראגע: די לענג פון די שטאָל און אַלומינום שטאַנגען נאָך די טעמפּעראַטור פאַרגרעסערט זיך
ענטפער:
לענג אויסברייטונג פאָרמולע:
ל = ל_o + ΔL
ל = ל_o + α L_o ΔT
די לענג פון די שטאָל באַר נאָך די טעמפּעראַטור ינקריסיז:
ל = ל_o + α L_o ΔT
ל = 10 + (11 x 10^-6)(10)(40)
ל = 10 + (11 x 10^-6)(400)
ל = 10 + (4400 x 10^-6)
ל = 10 + 0,0044
ל = 10,0044 מעטער

די לענג פון די אַלומינום שטאַנג נאָך די טעמפּעראַטור ינקריסיז:
ל = ל_o + α L_o אט)
ל = 10 + (24 x 10^-6)(10)(40)
ל = 10 + (24 x 10^-6)(400)
ל = 10 + (9600 x 10^-6)
ל = 10 + 0,0096
ל = 10,0096 מעטער
די ריכטיגע ענטפער איז ב.

4. א מעטאַל שטאַנג מיט אַ קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן α האט אַ לענג l ביי אַ טעמפּעראַטור פון 25^oC. אויב געהייצט צו 30^oC, עס דערלעבט אַ פאַרגרעסערונג אין לענג Δl. אויב דער מעטאַל ווערט געשניטן צו 1/3 פון זיין אָריגינעלער לענג, פאַרגרעסערט זיך די לענג ווען מען הייצט עס צו אַ טעמפּעראַטור פון 35^oסי איז….
א. 2/3 Δl
ב. 3/2 Δl
C. 5/3 Δl
ד. 5/2 Δl
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
אויב
קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון מעטאַל (α) = α
די אָנהייב לענג פון דעם מעטאַל (ל^o) = ל
טעמפּעראַטור פאַרגרעסערונג (ΔT) = 30^oC - 25^oC=5^oC
Maka
פארגרעסערונג אין לענג (ΔL) = Δl
פראגע: אויב lo = 1/3 l און ΔT = 35^oC - 25^oC=10^oC דעמאָלט די פאַרגרעסערונג אין לענג = ….. ?
ענטפער:
רעכנט אויס דעם קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פון מעטאל (α) ניצנדיק די פארמל פאר דער פארגרעסערונג אין לענג פון מעטאל:

ניצט דעם קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן ווערט צו רעכענען די פאַרגרעסערונג אין לענג פון דעם מעטאַל ווען זיין טעמפּעראַטור ענדערט זיך פון 25^oC ווערט 35^oC.

די ריכטיקע ענטפער איז א.

5. ביי א טעמפעראטור פון 20^oC, די לענג פון אַן אַלומינום שטאַנג איז 200 ס״מ. אויב געהייצט צו אַ טעמפּעראַטור פון 100^oC די לענג פארגרעסערט זיך מיט 0,00384 מעטער. אויב ביי א טעמפעראטור פון 20^oC עס איז דא א באל געמאכט פון דעם זעלבן אלומיניום מאטעריאל, ממילא כדי דער פארנעם פון דעם באל זאל וואקסן מיט 1% פון דעם פארנעם פון דעם אריגינעלן באל, מוז דער באל ווערן געהייצט צו א טעמפעראטור...
A. 139^oC
B. 159^oC
C. 208^oC
D. 228^oC
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
אָנהייב לענג פון אַלומינום שטאַנג (L)_o) = 200 ס״מ = 2 מעטער
טעמפּעראַטור ענדערונג (ΔT) = 100^oC - 20^oC=80^oC
לענג פארגרעסערונג (Δl) = 0,00384 מעטער
פראגע: כּדי דער באַנד פֿון דעם באַל זאָל וואַקסן מיט 1% פֿון דעם אָריגינעלן באַנד פֿון דעם באַל, מוז דער באַל ווערן געהייצט צו אַ טעמפּעראַטור פֿון...
ענטפער:
רעכנט אויס דעם לענג קאעפיציענט פון דער אלומיניום שטאנג ניצנדיק די פארמולע פאר לענג-פארגרעסערונג:

קאָעפיציענט פון וואָלומען יקספּאַנשאַן פון אַלומינום (β) = 3 x קאָעפיציענט פון לאַנדזשאַטודאַנאַל יקספּאַנשאַן (α) = 3 (0,000024) = 0,000072

עס איז באַקאַנט אַז:
אריגינעלער באַנד פון דער פּילקע = V
פארגרעסערונג אין פארנעם פון אלומיניום באַל (ΔV) = (1%)(V) = (1/100)(V) = V/100
טעמפּעראַטור פאַרגרעסערונג (ΔT) = T – 20
געפרעגט: דער באַל ווערט געהייצט צו אַ טעמפּעראַטור (T) = ….. ?
ענטפער:

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

6. א קייַלעכדיקע מעטאַל פּלאַטע האט קאָנצענטרישע קייַלעכדיקע לעכער אין צענטער. ווען די פּלאַטע ווערט געהייצט דעמאָלט...
א. דער טעלער דיאַמעטער וואַקסט און דער לאָך דיאַמעטער פאַרקלענערט זיך
ב. דער טעלער דיאַמעטער פאַרקלענערט זיך און דער לאָך דיאַמעטער פאַרגרעסערט זיך
C. דער טעלער דיאַמעטער וואַקסט און דער לאָך דיאַמעטער וואַקסט
ד. דער טעלער דיאַמעטער פאַרקלענערט זיך און דער לאָך דיאַמעטער פאַרקלענערט זיך
דיסקוסיע
פֿאָרמולע פֿאַר דער שטח פֿון אַ קרייז (A):
א = π ר²
קרייז דיאַמעטער פאָרמולע (D):
ד = 2 ר
אויב אַ מעטאַל פּלאַטע ווערט געהייצט, וואַקסט די שטח (A) פון דער מעטאַל פּלאַטע. אויב די שטח פון דער מעטאַל פּלאַטע וואַקסט, וואַקסט דער דיאַמעטער (D) אָדער ראַדיוס (r) פון דער מעטאַל פּלאַטע. אויב דער דיאַמעטער (D) אָדער ראַדיוס (r) פון דער מעטאַל פּלאַטע וואַקסט, וואַקסט דער דיאַמעטער און ראַדיוס פון דעם לאָך.
די ריכטיגע ענטפער איז C.

7. א פּאָר ברילן ראַמען זענען געמאַכט פון פּלאַסטיק וואָס האט אַ קאָעפיציענט פון לינעאַר יקספּאַנשאַן פון 1,3 x 10^-4 (^oC)^-1די לינז לעכער זענען קייַלעכדיק מיט אַ ראַדיוס פון 2,2 ס״מ. כּדי די לינז לעכער זאָלן קענען אַקאַמאַדירן לינזעס מיט אַ ראַדיוס פון 2,21 ס״מ, מוז די ברילן ראַם ווערן געהייצט ביז די טעמפּעראַטור ענדערט זיך מיט….
A. 25^oC
B. 35^oC
C. 45^oC
D. 55^oC
דיסקוסיע
עס איז באַקאַנט אַז:
קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון פּלאַסטיק (α) = 1,3 x 10^-4 (^oC^-1)
דער ראַדיוס פֿון דער לינז לאָך (r)¹) = ערשט לינז לאך ראַדיוס = 2,2 ס״מ
דער ראַדיוס פון די לינז לאָך נאָך באַהיצונג (r)²) = 2,21קם
פראגע: ענדערונג אין טעמפּעראַטור פון די ברילן ראַם
ענטפער:
כּדי דאָס לינז לאָך זאָל קענען אויסגעשטאַט ווערן מיט אַ לינז מיט אַ ראַדיוס פֿון 2,21 ס״מ, נאָכן אויפֿהייצן, מוז דער לינז ראַדיוס זיך פֿאַרגרעסערן מיט 2,21 ס״מ – 2,20 ס״מ = 0,01 ס״מ.
דער קאָעפיציענט פון שטח יקספּאַנשאַן פון מעטאַל פּלאַטע (β) = 2 x קאָעפיציענט פון לינעאַר יקספּאַנשאַן (α) = 2 x 1,3 x 10^{-4 o}C^-1 = 2,6 רענטגענ 10^{-4 o}C^-1

טעמפּעראַטור ענדערונגען:

די ריכטיגע ענטפער איז ב.

8. אין דעם פאלגנדן בילד, איז דא א שפאלט צווישן צוויי באן רעלסן געמאכט פון אייזן. די שפאלט איז געמיינט צו...
א. די רייבונגס-קראפט ווען דער באן גייט אדורך ווערט קלענער.
ב. די וויבראציעס ווען דער באן גייט פארביי ווערן קלענער.
ג. באַן רעלסן בייגן זיך נישט ווען דאָס אייַזן עקספּאַנדירט זיך
ד. די באן רעלסן בייגן זיך נישט ווען א באן גייט אריבער זיי.
דיסקוסיע
רעלסן זענען געמאכט פון מעטאַל, וואָס עקספּאַנדירט זיך גרינג ווען די טעמפּעראַטור ענדערט זיך. אין אַ הייסן טאָג, וואַקסט די טעמפּעראַטור פון די רעלסן, וואָס פאַראורזאַכט אַז זיי עקספּאַנדירן. ווען די רעלסן רייבן זיך קעגן די באַן רעדער, וואַקסט אויך די טעמפּעראַטור, וואָס פאַראורזאַכט אַז זיי עקספּאַנדירן. דעריבער, דינט דער שפּאַלט צווישן צוויי רעלסן צו פאַרהיטן אַז די רעלסן זאָלן זיך בייגן ווען דער מעטאַל עקספּאַנדירט.
די ריכטיגע ענטפער איז C.

9.
אן עלעקטרישער אייַזן איז אויסגעשטאַט מיט אַ טערמאָסטאַט וואָס שניידט אויטאָמאַטיש אָפּ דעם שטראָם ווען דער אייַזן דערגרייכט אַ געוויסע טעמפּעראַטור. די העכערונג אין טעמפּעראַטור פאַראורזאַכט אַז דער ביימעטאַלער פּאַס זאָל זיך בייגן, ווי געוויזן אין בילד. דאָס פּאַסירט ווייל...
א. די ספעציפישע היץ פון מעטאַל (ב) איז גרעסער ווי די ספעציפישע היץ פון מעטאַל (א)
ב. די ספּעציפֿישע היץ פֿון מעטאַל (ב) איז קלענער ווי די ספּעציפֿישע היץ פֿון מעטאַל (א)
C. דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון מעטאַל (B) איז גרעסער ווי דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן (A)
ד. דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן פון מעטאַל (B) איז קלענער ווי דער קאָעפיציענט פון לינעאַרער יקספּאַנשאַן (A)
דיסקוסיע
בימעטאל באשטייט פון מעטאל א און מעטאל ב, וועלכע האבן פארשידענע קאעפיציענטן פון לינעארער אויסברייטונג. באזירט אויפן בילד אויבן, ווען די טעמפעראטור שטייגט, שיינט מעטאל א צו בייגן זיך צו מעטאל ב. אזוי קען מען אויספירן אז פאר דער זעלבער פארגרעסערונג אין טעמפעראטור, דערלעבט מעטאל א מער לינעארע אויסברייטונג, בשעת מעטאל ב האט ווייניגער לינעארע אויסברייטונג. די פארגרעסערונג אין לענג פון מעטאל א איז גרעסער ווי יענע פון ​​מעטאל ב, דעריבער האט מעטאל א א גרעסערן קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג ווי מעטאל ב.
די ריכטיגע ענטפער איז ד.

פֿראַגע מקור:

פֿראגן וועגן פיזיק אין מיטלשול OSN