Как изогнется биметаллическая пластинка, если ее нагреть? Рядом с пластинкой обозначены материалы, из которых она состоит.
алюминий
bim.bmp
медь
вверх
вниз
не изогнется
Используйте таблицу:
ВеществоКоэффициент термического расширения
Алюминий0,000023
Медь0,000015
Железо0,000012
Сталь0,000011
Инвар (железо+никель)0,000002
Изогнется биметаллическая пластинка вниз. Это происходит из-за различия коэффициентов термического расширения у материалов, из которых она состоит. При нагревании медь расширяется меньше, чем алюминий, поэтому сторона пластинки из меди сжимается, а сторона из алюминия расширяется, что приводит к изгибу пластинки вниз.
Биметаллическая пластинка состоит из двух слоев различных металлов, которые имеют разные коэффициенты термического расширения. В данном случае, верхний слой сделан из алюминия, а нижний слой из меди.
Когда такую пластинку нагревают, каждый из металлов расширяется в зависимости от своего коэффициента термического расширения. Коэффициенты термического расширения для алюминия и меди даны в таблице:
Коэффициент термического расширения алюминия больше, чем у меди. Это означает, что при нагревании алюминий будет расширяться больше, чем медь.
Из-за этого разного расширения, верхний слой (алюминий) будет пытаться растянуться больше, чем нижний слой (медь). Поскольку слои жестко скреплены между собой, алюминий будет "тянуть" медь за собой, но медь, расширяясь меньше, будет сопротивляться этому растяжению. В результате пластинка изогнется.
Направление изгиба будет таким, что слой с большим коэффициентом термического расширения (алюминий) окажется на внешней стороне изгиба. Таким образом, пластинка изогнется вниз, поскольку нижний слой (медь) будет сопротивляться большему расширению верхнего слоя (алюминия).
Итак, при нагревании биметаллическая пластинка, состоящая из алюминия и меди, изогнется вниз.
