Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15 độ C có độ dài là 12,5 m. Nếu 2 đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,50 mm , thì các thanh ray này có thể chụi được nhiệt độ lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt ? Cho biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là a = 12 . 10-6K-1.
Để thanh ray không bị cong khi nhiệt độ tăng thì độ tăng chiều dài của thanh phải bằng khoảng cách giữa hai đầu thanh ray.
∆l = l2 - l1 = l1α(t2 – t1)
=> t2 = tmax = + t1= + 15
=> tmax = 45o.
Khoảng cách giữa 2 thanh ray liên tiếp nhau chính là độ nở dài của mỗi thanh .
Ta có : \(\triangle\)l = l0a . \(\triangle\)t
→ Độ biến dạng thiên nhiệt độ \(\triangle\)t :
\(\triangle t=\frac{\triangle l}{l_0.a}=\frac{4,5.10^{-3}}{12,5.12.10^{-6}}=0,03.10^3=30\) độ C
Nhiệt độ môi trường lớn nhất để thanh ray không bị cong :
tmax = \(\triangle\)t + t = 15 độ C + 30 độ C = 45 độ C
Đáp số 45 độ C