2.7
Металлический стержень при нагреве удлиняется из-за линейного теплового расширения. Длина зависит от начальной длины, коэффициента теплового расширения материала и изменения температуры системы.
Здесь температура стержня меняется квадратично со временем.
Цель — определить мгновенную скорость изменения длины металлического стержня диаметром 2 метра с известным коэффициентом теплового расширения в момент времени точно 10 секунд.
Поскольку длина зависит от температуры, а температура — от времени, применяется правило цепи.
Для упрощения вычисления по правилам цепи дифференцировка разделена на две отдельные компоненты.
Во-первых, длина дифференцируется по температуре. Это дифференцирование даёт постоянное значение: произведение начальной длины и коэффициента расширения.
Во-вторых, температура дифференцируется по времени с помощью степенного правила, что даёт линейную скорость изменений.
Согласно правилу цепочки, итоговая скорость — это произведение этих двух компонентов. Подставляя известные значения через 10 секунд, даёт необходимую мгновенную скорость изменения длины.
Тепловое расширение металлического стержня демонстрирует применение правила цепочки в случае, когда одна физическая величина зависит от другой, изменя…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.