Как изогнется биметаллическая пластинка, если ее нагреть? Рядом с пластинкой обозначены материалы, из которых она состоит.

алюминий
bim.bmp
медь

вверх
вниз
не изогнется

Используйте таблицу:
Вещество Коэффициент термического расширения
Алюминий 0,000023
Медь 0,000015
Железо 0,000012
Сталь 0,000011
Инвар (железо+никель) 0,000002

Чтобы ответить на вопрос о том, как изогнется биметаллическая пластинка при нагреве, нужно рассмотреть её состав и коэффициенты линейного термического расширения (КТР) для материалов.

Биметаллическая пластинка состоит из двух слоев разных металлов — алюминия и меди, каждый из которых расширяется при нагревании в зависимости от своего КТР. Данные по КТР из таблицы:

• Алюминий: $\alpha = 0,000023$
• Медь: $\alpha = 0,000015$

Логика деформации

1. При нагревании алюминий расширяется сильнее, чем медь, так как его коэффициент термического расширения выше.
2. Так как оба слоя соединены, медь не может расширяться сама по себе и «сдерживает» алюминий. В результате пластинка изгибается.

Направление изгиба

• Алюминий расширяется больше, поэтому слой алюминия будет длиннее.
• Это означает, что алюминиевый слой станет внешней стороной изгиба, а медь — внутренней стороной.
• Следовательно, пластинка изогнется вверх (в сторону алюминия).

Резюме

При нагревании биметаллической пластинки с алюминием и медью, пластинка изгибается вверх. Это связано с тем, что алюминий имеет больший коэффициент термического расширения по сравнению с медью.