physik?

wie berechnet man die Längenzunahme eines Festkörpers, bei einer Ausdehnung?

Vielleicht als Beispiel eine Brücke.

Die Brücke bzw. die einzelnen Stähle dehnen sich aus, aufgrund der thermischen Hitze . Das liegt daran, dass die Teilchen in den Stählen, bei Hitze oder auch Sommer sich schneller bewegen, was dazu führt, dass sie mehr Platz brauchen, daher dehnen diese Teilchen die Stähle?

Hab ich das so richtig verstanden?

Answer 1

[atoemlein]

Man nimmt den spezifischen Ausdehnungskoeffizienten des entsprechenden Materials und verrechnet es mit der normalen Länge.

Wenn Materialien gemischt sind (z.B. Beton, Stahl, Glas, Holz) muss man schauen, dass sie möglichst ähliche Ausdehnungskoeffizienten haben, sonst "reibt" sich das Material auch intern. Oder dass an Übergangsstellen Dilatationsraum vorhanden ist.

Answer 2

[evtldocha]

wie berechnet man die Längenzunahme eines Festkörpers, bei einer Ausdehnung?

Mit dem materialspezifischen Ausdehnungskoeffizienten α (den man in Nachschlagewerken findet) berechnet man in linearer Näherung die Längenausdehnung mit der Gleichung

$L=L_0\cdot\left(1+\alpha\cdot\Delta T\right)$

wobei

L₀ die ursprüngliche Länge bei einer Bezugstemperatur
ΔT die Temperaturänderung

sind.

Eine analoge Gleichung findet man für die temperaturabhängige Volumenausdehnung mit der Formel $V=V_0\cdot\left(1+\gamma\cdot\Delta T\right)$ wobei hier in "erster Näherung" der Zusammenhang $\gamma\ =\ 3\cdot\alpha$ zum Ausdehnungskoeffizienten besteht.

Answer 3

[Monitorsuche]

Für jedes Material gibt es einen eigenen Ausdehnungskoeffizienten. Damit kann man dann die Ausdehnung zwischen zwei verschiedenen Temperaturen berechnen.

Und ja, die Ausdehnung erfolgt, weil sich die einzelnen Atome schneller bewegen und sich dadurch etwas auseinanderbewegen.