CSGG
Colegio Santa Gema Galgani
Física: 2° Medio
Guía de Estudio Interactiva F2.2
Unidad 2: Temperatura y Calor_2
Profesor: Juan Pedraza
Física F2.2: Dilatación y Contracción
La figura superior nos muestra dos rieles de ferrocarril que cada cierta
distancia están separados por lo que se llama “junta de dilatación”. Es
necesario hacerlo así porque los rieles, al igual que toda materia reacciona
dilatándose o contrayéndose con las variaciones de temperatura.
En esta unidad estudiaremos este fenómeno y resolveremos ejercicios.
Partiremos viendo un sencillo experimento de dilatación y contracción, copia
la URL siguiente:
http://youtu.be/HO-USkXYMGY
A continuación presta especial atención a la dilatación lineal, se trata
de una completa exposición sobre dilatación térmica:
http://youtu.be/x_BzASjr64I
Haciendo un resumen, podemos decir que los sólidos son afectados
por el calor aumentando o disminuyendo su longitud, superficie y
volumen. La variación de longitud depende, en primer lugar, de la
variación de temperatura, ya que a mayor aumento de esta, mayor
será el movimiento de partículas, por lo que se producirá una mayor
dilatación.
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En segundo lugar, dependerá de la longitud inicial (L0), ya que la
dilatación total es mayor, mientras mayor sea la longitud inicial de la
barra.
Por último, la variación de longitud no es igual para cada material,
debido a la diferencia que existe en sus estructuras moleculares. Cada
material se caracteriza por lo que se denomina “coeficiente de
dilatación lineal” (α)
La siguiente ecuación relaciona las diversas variables:
∆L = α L0∆T α
Siendo ∆L la variación de longitud
α el coeficiente de dilatación lineal
L0 la longitud inicial
∆T la variación de temperatura
Si L es la longitud final, tendremos:
Finalmente, veamos un problema:
Un cable de cobre a una temperatura de 15°C tiene una longitud de 4
metros, ¿Cuál será su longitud al aumentar la temperatura a 34°C?
¿La solución? la puedes encontrar en forma muy ordenada en la
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