2.7
عند تسخينه، يطيل القضيب المعدني بسبب التمدد الحراري الخطي. يعتمد الطول على الطول الابتدائي، ومعامل تمدد المادة الحراري، وتغير درجة حرارة النظام.
هنا، تتغير درجة حرارة القضيب بشكل تربيعي مع مرور الوقت.
الهدف هو إيجاد معدل التغير اللحظي لطول قضيب معدني قطره 2 متر بمعامل تمدد حراري معروف في الوقت الذي يعادل 10 ثوان بالضبط.
نظرا لأن الطول يعتمد على درجة الحرارة، ودرجة الحرارة تعتمد على الزمن، يتم تطبيق قاعدة السلسلة.
لتبسيط حساب قاعدة السلسلة، يتم تقسيم التفاضل إلى مكونين مميزين.
أولا، يتم تمييز الطول بالنسبة لدرجة الحرارة. يعطي هذا التفاضل قيمة ثابتة: حاصل ضرب الطول الابتدائي ومعامل التوسع.
ثانيا، يتم تفاضل درجة الحرارة بالنسبة للزمن باستخدام قاعدة القوة، مما يعطي معدل تغير خطي.
وفقا لقاعدة السلسلة، المعدل النهائي هو حاصل ضرب هذين المكونين. استبدال القيم المعروفة عند 10 ثوان يعطي معدل التغير اللحظي المطلوب للطول.
يُظهر التمدد الحراري لقضيب معدني تطبيق قاعدة السلسلة عندما تعتمد كمية فيزيائية على أخرى تتغير مع الزمن. فعند تسخين القضيب، يتغير طوله وفقًا للتمدد الح…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.