Какой будет направление изгиба каждой из трех биметаллических пластин при изменении температуры, если изначально

Антонович

40

Чтобы понять направление изгиба трех биметаллических пластин при изменении температуры, нам потребуется знать свойства биметалла и закон изогнутого биметалла.

Биметалл состоит из двух металлических пластин, каждая из которых имеет свои термические свойства. При изменении температуры эти пластины расширяются и сжимаются по-разному, что приводит к их изгибу.

Закон изогнутого биметалла гласит, что биметаллическая пластина будет изгибаться в направлении того металла, который имеет больший коэффициент линейного расширения.

Пусть первая пластина состоит из алюминия, у которого коэффициент линейного расширения \(α_1\) равен 23×10^(-6) 1/°C, а вторая пластина состоит из стали, у которой коэффициент линейного расширения \(α_2\) равен 12×10^(-6) 1/°C.

Теперь рассмотрим направление изгиба каждой пластины по отдельности при изменении температуры.

1. Первая пластина из алюминия: Поскольку коэффициент линейного расширения \(α_1\) больше, чем \(α_2\), алюминий будет иметь большую склонность к расширению при нагреве. Следовательно, пластина из алюминия будет изгибаться в направлении алюминия при нагреве.

2. Вторая пластина из стали: Здесь коэффициент линейного расширения \(α_2\) меньше, чем \(α_1\), то есть сталь имеет меньшую склонность к расширению при нагреве. В результате, эта пластина изгибается в направлении алюминия при нагреве.

Таким образом, обе первые пластины изгибаются в направлении алюминия при нагреве.

3. Третья пластина: Здесь нужно учесть, что третья пластина состоит из обоих металлов. Поэтому, при нагреве она будет изгибаться в направлении алюминия, так как алюминий имеет больший коэффициент линейного расширения, и относится к металлу, который ближе к третьей пластине.

Итак, каждая из трех биметаллических пластин будет изгибаться в направлении алюминия при изменении температуры.