f_t_septima_edicion

Termómetro
Figura 16.17 Aparato para medir el coeficiente de dilatación lineal.
*16.36. Suponga que los extremos de una varilla están firmemente
sujetos entre dos paredes para impedir la
dilatación cuando la temperatura se eleva. A partir
de las definiciones del módulo de Young (capítulo
13) y sus conocimientos de la dilatación lineal, demuestre
que la fuerza de compresión F que ejercen
las paredes está dada por
F = otAY At
donde A = área de la sección transversal de la varilla
Y = módulo de Young
At = aumento de la temperatura de la varilla
*16.37. Demuestre que la densidad de un material cambia
junto con la temperatura, de manera que la nueva
densidad
se calcula mediante
16.38. La densidad del mercurio a 0°C es 13.6 g/cm3. Aplique
la relación del ejemplo anterior para hallar la
densidad del mercurio a 60°C.
16.39. Un anillo de acero tiene un diámetro interior de
4.000 cm a 20°C. El anillo tiene que encajar en un
eje de cobre cuyo diámetro es de 4.003 cm a 20°C.
¿A qué temperatura deberá ser calentado el anillo?
Si el anillo y el eje se enfrían uniformemente, ¿a qué
temperatura se empezará a deslizar el anillo sobre el
eje/ Resp. 82.5°C, -1 5 0 °C
Po
1 + ¡3At
donde p0 = densidad original
/3 = coeficiente de dilatación del volumen
Ai = cambio de temperatura
Capítulo 16 Resumen y repaso 349