Mở menu điều hướng
Vật lý
Sự nở vì nhiệt — Khe cầu và băng kép
Đang tải học liệu…
Đang tải học liệu…
Thay đổi nhiệt độ để tìm hiểu khe co giãn của cầu và chiều cong của băng kép.
Tăng nhiệt độ rồi nhìn khe ở đầu phải của cầu.
°C
Mốc ban đầu: 20 °C
m
mm
Thép · dài 25 m · khe 12 mm · 60 °C
Còn khe hở
Ở nhiệt độ mốc, chiều dài cầu và khe giữ giá trị ban đầu.
Độ nở dài tự do
0,0 mm
Cách tính
ΔL = αL₀ΔT
ΔT = T − 20 °C
Thép: α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹
Nhiệt độ vừa khép khe: 70,0 °C
Ngoài khoảng nhiệt độ đang khảo sát
Lưu ý về mô hình
- Nhiệt độ được coi là đồng đều và thay đổi tức thời; mô hình không mô phỏng truyền nhiệt. Mốc không biến dạng là 20 °C.
- Hệ số nở dài không đổi: thép 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, nhôm 25 × 10⁻⁶ K⁻¹, đồng thau 19 × 10⁻⁶ K⁻¹. Đây là giá trị đại diện, không áp dụng cho mọi hợp kim.
- Cầu có một đầu cố định theo phương dọc, một đầu trượt về phía mố cố định. Khi hết khe, mô hình chặn dịch chuyển và chỉ báo phần nở bị cản; không tính ứng suất, oằn hoặc hư hỏng và không dùng để thiết kế cầu.
- Băng kép dài 200 mm, mỗi lớp dày 0,5 mm; mô đun Young của thép 200 GPa, đồng thau 90 GPa. Hai lớp liên kết hoàn toàn, một đầu ngàm và một đầu tự do. Bỏ qua trọng lực, tải ngoài, trượt lớp và biến dạng dẻo; dùng lý thuyết biến dạng nhỏ với cung tròn.
- Chiều dài cầu được rút gọn và khe được phóng to. Bề dày băng kép được phóng đại để nhìn rõ hai lớp, độ cong giữ đúng mô hình. Số liệu nở riêng của mỗi lớp là giả định khi tách rời, không phải chiều dài thực của hai lớp đang liên kết.