Юный техник 1985-10, страница 81

¹ Замечали ли вы, как провисают в жаркую погоду натянутые провода? А знаете, почему поднимается и опускается столбик термометра, лопается граненый стакан, если в него налить кипяток?

i Старшеклассники, конечно же, без труда ответят на эти вопросы: все дело в физическом законе о тепловом расширении тел. Все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Причем тела из различных материалов неодинаково меняют свои размеры при одном и том же изменении температуры — у них разные коэффициенты расширения.

Это физическое явление порождает огромные силы, которые необходимо учитывать в технике. Первые большие мосты, сооруженные из металла, задали строителям неожиданную задачу. Во время сильных морозов дорожное покрытие моста, случалось, разрушалось оттого, что сжимался от холода его железный остов. Бывали случаи, когда железнодорожный мост и вовсе распадался на части. А причиной тому был перепад между дневной и ночной температурами: днем детали моста увеличивались

в размерах, а ночью уменьшались, и заклепки не выдерживали нагрузки.

Со временем инженеры нашли способ борьбы с этим явлением: к примеру, на мостах один конец стали закреплять неподвижно, а другой устанавливали на катках; на трубопроводах, идущих над поверхностью земли, сейчас устанавливают компенсаторы — пружинящие изгибы в виде петель... И при проектировании больших сооружений, и при конструировании отдельных узлов и машин очень важно знать коэффициенты линейного расширения материалов, учитывать возможные силы расширения и сжатия. Ведь они проявляются даже в крохотных деталях.

Правда, в небольших телах линейное расширение ничтожно мало, его трудно измерить. И все же линейное расширение можно сделать хорошо видимым с помощью несложного демонстрационного прибора, который мы предлагаем вам построить для школьного кабинета физики.

Вот он перед вами на рисунке.,

Сначала расскажем, как действует этот прибор.

Образец испытываемого материала в виде тонкой полоски зажимается в приборе одним концом с помощью болта, другим он покоится на швейной иголке, которая может свободно перекатываться по гладкой стеклянной поверхности. В ушко иголки вдет кусочек тонкой проволоки — это стрелка-указатель.

При нагревании полоски, например, зажженной спичкой металл, расширяется, конец полоски двигается по иголке и заставляет ее перекатываться по стеклу. Перемещение иголки даже на небольшой угол вызывает заметное отклонение стрелки-указателя, которая, двигаясь по шкале, показывает относительное изменение' размеров образца.

Без специальной калибровки

81