Wie dehnt sich eine Metallscheibe mit einem Loch in der Mitte bei Erwärmung aus?
Metall dehnt sich ja bekanntlich bei Wärmezufuhr aus. Heute habe ich mir die Frage gestellt, ob der Durchmesser des Loches in der Metallscheibe (sichtbar auf dem angefügten Bild) bei der Ausdehnung kleiner oder größer wird. Diese Frage möchte ich nun gerne an euch weitergeben, da ich zu keiner Antwort gekommen bin.
Vorstellbar wäre für mich beides. Einerseits müsste es sich ja in alle Richtungen ausdehnen, doch mir erscheint das fragwürdig, da in der Mitte ja irgendwie "weniger Platz" ist. Wenn es sich nach außen ausdehnt, könnte es sein, dass dadurch der Innendurchmesser größer wird. Dann allerdings wäre ja wieder Platz, sodass sich das Metall auch nach innen ausdehnen könnte.
Denkbar wäre für mich auch, dass der innere Durchmesser gleich bleibt, während der äußere sich vergrößert.
Soweit meine Überlegungen. Ich bin gespannt, was ihr dazu sagt. Am Besten natürlich mit Begründung.=) Ich habe so eine Scheibe gerade nicht zur Hand, sonst würde ich es natürlich ganz wissenschaftlich selber ausprobieren.;-)
4 Antworten
Hallo,
das ist eine typische Frage in der Berufsausbildung. Bei Wärme dehnt sich alles aus also auch das Loch !
Für diesen Effekt gibt es sogar eine typische Anwendungen: Wenn man eine Welle auf eine Achse bringen möchte (z.B. bei den ganz großen Botsschrauben) wärmt man die Welle an, setzt sie drauf und läßt sie wieder abkühlen. Das hält dann richtig fest !
das loch wird auch grösser.wenn man zb.ein zahnrad mit einer welle verbindet, zb.bei getrieben, wird das zahnrad erwärmt und auf die welle geschoben .durch die schrumpfung(wenn sich das zahnrad abkühlt) entsteht eine feste verbindung.
der Ring dehnt sich nach außen.Das innere Loch wird größer.z.B. werden Kugellager erwärmt um auf eine Welle zu passen.Nach der Abkühlung sitzen sie bombenfest.
ich vermute mal das die scheibe sich wölbt weil sie in der mitte ja gestaucht wird :-)
ja, verbraucht mehr energie :-)
trotzdem, die ausdehnung erfolgt nach alle richtungen. durch den erhöten widerstand im inneren wahrscheinlich mehr nach außen.
Ah...das ist interessant. Der Gedanke ist mir noch nicht gekommen. Aber warum dehnt es sich dann nicht einfach nach außen aus? Bestimmt verbraucht so eine Wölbung doch mehr Energie als eine einseitige Ausdehnung...oder?