Expanderande ring?
Av: Göran Grimvall
Publicerad
20 maj 2009 00:00
8 kommentarer
Senaste av Ploplen 28 maj 2009 15:23
Vilken ring får största gapet?
Man har två cirkulära och olika stora ringar av järn. I ringarna finns ett litet gap som i båda fallen är lika brett, uttryckt i mm. Ringarna värms till samma högre temperatur. I vilken ring kommer gapet att vara störst efter värmningen?

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Lösning:
Svaret är att gapets bredd är detsamma i de båda ringarna.
Lättast är kanske att först tänka sig att ringarna saknar gap. Avståndet mellan järnatomerna beror inte på ringarnas storlek. När ringarna värms upp ökar avståndet mellan atomerna (gitterparametern) lika mycket för den stora och den lilla ringen. Sätt streck på ringarna där gapet skulle vara. Det spelar ingen roll om det finns ”utfyllnad” mellan strecken eller ej. (Vi förutsätter att ringarna inte har inbyggda spänningar så att de deformeras olika vid uppvärmningen.)
Nyheter/Miniproblemet
Annons
- Säkerhetslås för tuffa miljöer.Ett kraftigt och tåligt säkerhets och processlås som uppfyller högsta säkerhetskategorin för lås.
- Flexmetall - en flexibel sträckmetallSträckmetall med variabel maska ifrån Häfla Bruk öppnar nya möjligheter beträffande design och funktion.
- Kostar ditt system för mycket?Ta då kontroll över kostnaderna igen. Läs Aberdeen Groups rapport som rankar affärssystemen.
- Gratis handbok i termografi !Boken tar upp det viktigaste vid värmefotografering. Teori - praktisk användning - tips m.m. >>
- PA, POM, PEHD, PP, PETP......är alla förkortningar på olika sorters konstruktionsplaster. Används till olika maskindelar.
- CANopen styrning av....de flesta labbaggregat med 150W till 6kW uteffekt från Delta Elektronika är numera möjligt från Polyamp.
- Ny kombikylare MMC från KTR.En kombinerad kylare för olja, vatten och luft i samma enhet. Kombikylaren har sitt användningsområde särskilt i applikationer för mobil hydraulik.
- KOMPLETT SORTIMENT ULTRALJUDSNIVÅMÄTARE.Nivåmätning med ultraljud, en av tio mätprinciper i vårt sortiment för nivåkontroll av vätskor och fasta material.
- Meister flödesprodukter hos Kübler Svenska AB.Nu kan vi erbjuda ett komplett program flödesvakter, flödesmätare och flödesindikatorer från Meister Stömungstechnik gmbh.
- Biomedicinska patent.Vi har en bred kompetens på det medicinska området.
- Annonsera »
- Se alla annonser »
- Skog och träingenjörer får bra jobb !Utbildningen är unik i Sverige just nu med distansmöjligheter och bredden i utbildningen från skog till färdig produkt.
- Kundorientera på riktigt !Certifierad process- & verksamhetsutvecklare. Verksamhetsutveckling styrd av kundernas behov. Ny utbildning!
- NYTT OM BIOGASENS KLIMATNYTTA.Biogas från avfall ger 95% lägre utsläpp av växthusgas jämfört med bensin, visar forskning från LTH.
- Lean Produktutveckling 7,5 hpNya kursstarter i vår på Chalmers Industrihögskola. Klicka här för mer information.
- Utbilda dig inom LEAN Production!Kursen lär ut vad Lean innebär och vilka krav detta ställer på styrning och ledning av verksamheten.
- Läs mätteknik! Med utbildning i mätteknik får företaget jämnare kvalitet, bättre lönsamhet och nöjdare kunder.
- Utveckla nya produkter !Mekatronik suddar ut gränsen mellan maskin data och elektronik och skapar helt nya produkter.
- ADVETA TeknikutbildningarEl, elektronik, behörighet, BB2,BB1, AB, automation mm, Stockholm, Göteborg, Malmö Distans/lärarledd
- BiTA – ledande inom ITIL/ITSM/CobiT/MOF/ISO 20000Vi erbjuder kunskaps och kompetensutveckling som verkligen ger nytta och värde för deltagarna.
- Lär solenergiteknik!Ettårigt magisterprogram i solel, solvärme/pellets m.m. erbjuds av Högskolan Dalarna.
- CAD Utbildning.Kurser i AutoCAD, Inventor, 3ds Max och SolidWorks till förmånliga priser.
- Tekniska högskolan vid Linköpings universitet !Ny utbildning! Civilingenjör i medicinsk teknik.
- Projektledaren i den agila processen. Seminarieserie i 5 delar - Start 29 mars.Behövs förarbete i agila projekt? Kommunicera lättrörliga krav. Kvalitet genom Lean - en projektledares perspektiv, Projektet är slut. Dags att hämta hem effekten, Agila projekt behöver också projektledas - fast på ett annat sätt.
- Annonsera »









Kommentarer
Senaste inlagd av Ploplen 28 maj 2009 15:23 Sortera: Senaste överst
Kan det vara möjligt?
Ringarna borde väl expandera lika många procent i alla dimensioner. Då borde även gapet öka lika många procent. Gapet är alltså inte oförändrat men ökningen är lika för de båda ringarna. Eller?
Precis!
Krister har helt rätt. Det inses lätt genom att lägga in en linjal i figuren och förminska den istället för att förstora ringarna.
Grimvall menar förstås rätt
Han råkade väl bara skriva fel i första meningen. Han menade väl att "gapens bredder fortfarande är lika". Det som står därefter är väl en korrekt beskrivning av vad som händer.
Ringgap
Betrakta istället de två bitar som klippts ur för att skapa gapen.
De är lika stora och ändras således lika mycket vid uppvärmning.
Samma med gapen.
Svar till Dr.M
Det här begriper jag uppriktigt sagt inte alls.
SvaraPonera att man först rätar ut ringarna till stavar och sedan värmer dem. Då kommer man väl att finna att staven från den stora ringen kommer att öka mer i längd än den från den lilla (längdutvidgningskoefficienten gånger stavarnas längd)?
Böj sedan stavarna tillbaks till cirkelbågar med samma radie som tidigare. Kommer då inte den stora ringen att ha ett mindre gap? Om inte, vart tar skillnaden vägen?
Är det inte så att om man har hela ringar, som man gör markeringar på, kommer det som sägs, avståndet mellan markeringarna vara samma efter uppvärmning, men det beror då på att utvidgningen sker på tvären i stället, dvs ringarnas radier ändras (Jämför med svetsade järnvägsräls som inte kan utvidga sig på längden)?
Svar till Gunnar
Nej man böjer inte tillbaka stängerna till samma radie eftersom uppvärmingen och expansionen gör att ringarna får en större radie. Den större cirkeln blir längre men det äts upp av den ökande radien.
SvaraEtt sätt att se på Dr.M resonemang är att motsvarande del som tas bort faktiskt finns mitt emot i cirkeln. Den övriga längden kan ses som två halvcirklar där ändarna alltid befinner sig på samma horisontella position oavsett expansion.
Svar till Peter
Let mer rephrase, som man säger over there.
SvaraTag tre lika långa stavar.
Värm upp den första staven. Den kommer då att öka x mm i längd.
Tag den andra staven och forma den till en cirkel, men med ett gap som är exakt x mm. Kommer då inte cirkeln att slutas vid uppvärmning? Om inte, varför?
Tag så den tredje staven och gör en likadan cirkelform som för den andra staven, men i stället för luft, sätt in en skiva,lika tjock som staven, som är exakt x mm. Vilken bredd kommer skivan ha efter uppvärning?
Min tro är att skivan (gapet) kommer att vara något mer än x, men jämfört med det andra fallet kommer ringens diameter att vara större.
Det jag inte begriper är varför det inte spelar någon roll om det är någon ufyllnad mellan ringarna eller inte.
"Avståndet mellan järnatomerna beror inte på ringarnas storlek" - OK, jag är med.
"När ringarna värms upp ökar avståndet mellan atomerna (gitterparametern) lika mycket för den stora och den lilla ringen". OK, jag är med så långt. MEN, den stora ringen innehåller fler atomer.
Svar till Gunnar
"Tag den andra staven och forma den till en cirkel, men med ett gap som är exakt x mm. Kommer då inte cirkeln att slutas vid uppvärmning? Om inte, varför?"
SvaraNej, för den kommer efter uppvärmning att få större diameter än cirkeln från den första staven.
"Min tro är att skivan (gapet) kommer att vara något mer än x, men jämfört med det andra fallet kommer ringens diameter att vara större."
Mer än x, ja. Större diameter, inte jämfört med det andra fallet, men jämfört med det första fallet. Tänk dig skivan insatt i en mindre cirkel med matchande gap. Skivan kommer att svälla lika mycket i den mindre cirkeln som den stora. Skivan innehåller lika många atomer oavsett vilken cirkel den är instoppad i och kommer således att svälla lika mycket oavsett cirkel.
Omkretsen på den stora ringen ökar mer än omkretsen på den lilla. Men gapet är procentuellt mindre på den stora ringen och behöver därför inte öka mer än på den lilla ringen.
Vet inte om det sista stycket där redde upp något men jag kan ju hoppas på de tidigare styckena ;-P