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主题:【初中物理】一个困扰我多年的热胀冷缩题目(整明白了) -- 胡一刀

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家园 再解释一下

如果我没理解错的话,你说的“四个交叉点”是直尺相交的四个小正方形,而我指的是四个顶点(原文中给打成了“定点”)。即使他们不固定,你也可以在膨胀后把它们挪一下,保持外围是正方形的形状,所以(一)应该不是问题。至于(二),除非四把尺受热膨胀后的形状和长方形相差太远(如化成液体),否则不影响推理的结果。

我同意从直尺推广到圆形有问题,我的解释只是为了指出对楼主那个正方形推理的不同看法。

家园 那就假设大圆环扣小圆环好了

我们可以假设相同材料的两个圆环,大的内径等于小的外径,紧密扣在一起,或者说把一个圆环直接想象成两个大小不同接在一起的圆环,这样他们的加热物理效应应该相同了吧。圆环受热后如果形状不变且膨胀,那外径肯定是变大了,所以两个扣在一起的圆环,如果受热后形状不变,外面那个圆环的内径肯定是变大了。同样可以推导出圆环受热后其每一点都是沿轴向向外移动的,每圈直径都是变大

家园 你着相了。热胀冷缩是原子拉开,就是网格放大

和用放大镜一样,内外径都变大。

家园 你的想法和答案都对,但是也是唯象的,如果问一句为什么呢?

现在大家都要扩容,如果有一个原子往里一点儿,不是大家都能装下了吗?为什么这种情况不会出现呢?

我觉得有时候我们是知其然,而不知其所以然

在后面的 我整明白了 那里面我分析清楚了

家园 均匀圆环怎么可能一个原子后退,要退就是一圈

那样的话这圈原子之间不是间距变小了?

家园 我记得

在工业生产中有将外环加热, 套在内环上,等冷却后两者紧紧套在一起。 大炮刨身??

家园 会裂开

:)

家园 圆形薄铁板,中有一极小的孔,加热后孔是更大了

还是没有了?

愚以为,应该没有了。

家园 如果这样那不是存在临界孔,加热直径不变?

如果圆铁板中间的孔极其接近外径,铁板变铁圈,加热内径肯定会变大.

你认为如果中间的孔极小,加热会变得更小,那不是说明有永恒不变的临界孔存在?

家园 你们都没有回答对吧。

金属原子之间是有距离的,也是可以有极其微小的相对活动能力的,所谓矩阵,而非像铁球一样堆在一起。温度升高,金属之间的排斥力加大,距离增加,导致圆环扩大。这是高中物理内容。

家园 看了这么多还是看不懂,个人理解好多的例子并不是热胀冷缩

看了这么多还是下面的几个例子还是看不懂,学历有点低,大家莫笑。

比如:当需要把一个套紧固地套在一根轴上时,把这个套的内径车的比轴径稍小一点,大约在0.1mm左右吧,套加热后套在轴上,冷却后就套得很紧,这个例子我问了俺的数学老师,老师说,加热后是套变软了,此时外力可以把它撑大了,并不能说明它的内径是因为热胀冷缩主动变大的,包括那个枪膛发热后变大也是热了后质地变软承受不了子弹的冲击力被动变大的。而我们讨论的是环本身的内径主动变化的结果。

还有这个假设时不该考虑曲尺,应该直接考虑圆弧上的三个原子。当受热膨胀时,中间原子同时受到旁边两个原子的挤压,这样左右两侧的受力被抵消,合力的方向是指向外侧,准确的说是从圆环圆心到该原子连线的方向。这个也想不通呀,对于最内层的原子来说凭什么合力向外呀,内部没有阻力,外部阻力多多,肯定向内逃呗。(肯定阻力越小越舒服啦,个人感受)。

作为高中生,我的理解很简单,凡是简单用热胀冷缩原理的都是错的。我认为我们通用技术老师教的是对的:拱形或蛋壳特性(外部承受力强,内部承受力弱)。我的理解是:整体膨胀时,各个原子受力基本一样,根据发散型扇形原理,越趋于内径,未来空间越小,越胀越挤(个人感受),根据俺的解释,理论上圆环膨胀后内外径密度比要大于膨胀前,要不然内径就不会膨胀。如果我是对的,不知道有没有大牛有没有办法测试一下。

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