Lic. María Raquel Aeberhard

Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Ingeniería
Departamento de Físico-Química/Cátedra Física II

FÍSICA II

Guía De Problemas Nº3:
Dilatación

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Lic. María Raquel Aeberhard

PROBLEMAS RESUELTOS
1 – Una regla de acero de aproximadamente 1 m de longitud, mide exactamente 1 m a la temperatura de 0 ºC. Otra regla mide exactamente 1 m a 25 ºC. Cuál será la diferencia de temperaturas de las reglas a la temperatura de 20 ºC. αac= 12x10-6 ºC-1.
SOLUCIÓN
Experimentalmente se encuentra que el cambio de longitud l es proporcional al cambio de temperatura t y a la longitud inicial l0 por lo tanto se puede escribir:

l  l 0 t

o bien

l   .l 0 t

(1)

Donde α es un coeficiente de proporcionalidad …ver más…

de largo se dilata una longitud de 1,44 mm cuando se calienta desde 0°C hasta 12°C. Calcular el coeficiente dilatación lineal.
2. Dos rieles de acero de 10 metros de largo cada uno, se c–olocan tocándose uno a otro, a la temperatura de 40°C. Aquí separación se encontrarán los extremos de la dos rieles cuando la temperatura baja a -10 °C. aac = 13x10-6 °C-1.
3. La longitud de un puente es de aproximadamente 1000 pies. Calcular la diferencia entre las longitudes que alcanza en un día de verano en que la temperatura es de 100°F y un día de invierno donde la temperatura es de -20°F. aac = 12x10- 6 °C-1.
4. La sección transversal de una barra de acero es de 30 mm2. Cuál será la fuerza mínima necesaria para evitar su contracción cuando se enfría desde 520°C hasta la temperatura de
20°C. Eac = 2,1x106 kg/cm2.
5. A la temperatura de 20 °C el volumen de cierto matraz de vidrio es exactamente de 100cm3 hasta la señal de referencia que lleva su cuello. El matraz está lleno asta hasta dicha señal con un líquido cuyo JJ = 120 x 10 -5° C - . La sección transversal del cuello es de 1cm2 y puede considerarse constante. Qué volumen ascenderá o descenderá de líquido en el cuello cuando la temperatura se eleve a 40°C aV = 8 x 10 -6° C-.

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Lic. María Raquel Aeberhard

6. Un frasco de vidrio de un volumen de 1000 cm3 a 20°C está lleno de mercurio que se derramará cuando la temperatura se eleva a 50°C, siendo el coeficiente de dilatación lineal del vidrio aV = 9 x