Связи между частицами жидкости, как мы знаем, слабее, чем между молекулами в твердом теле. Поэтому следует ожидать, что при одинаковом нагревании жидкости расширяются в большей степени, чем твердые тела. Это действительно подтверждается на опыте.
Наполним колбу с узким и длинным горлышком подкрашенной жидкостью (водой или лучше керосином) до половины горлышка и отметим резиновым колечком уровень жидкости. После этого опустим колбу в сосуд с горячей водой. Сначала будет видно понижение уровня жидкости в горлышке колбы, а затем уровень начнет повышаться и поднимется значительно выше начального. Это объясняется тем, что вначале нагревается сосуд и объем его увеличивается. Из-за этого уровень жидкости опускается. Затем нагревается жидкость. Расширяясь, она не только заполняет увеличившийся объем сосуда, но и значительно превышает этот объем. Следовательно, жидкости расширяются в большей степени, чем твердые тела.
Температурные коэффициенты объемного расширения жидкостей значительно больше коэффициентов объемного расширения твердых тел; они могут достигать значения 10-3 К-1.
Жидкость нельзя нагреть, не нагревая сосуда, в котором она находится. Поэтому мы не можем наблюдать истинного расширения жидкости в сосуде, так как расширение сосуда занижает видимое увеличение объема жидкости. Впрочем, коэффициент объемного расширения стекла и других твердых тел обычно значительно меньше коэффициента объемного расширения жидкости, и при не очень точных измерениях увеличением объема сосуда можно пренебречь.
Объяснение:
Мы знаем что
k = ( ES )/L
Согласно условию в данной задаче мы имеем дело с жгутом
Тогда
k - коэффициент жесткости жгута
Е - модуль упругости жгута
S - площадь поперечного сечения жгута
L - длина жгута
Также мы знаем что
Т = 2π√( m/k )
Где Т - период период колебания тела на жгуте
m - масса колеблющегося тела
Пусть T1 - периуд колебания груза ( на жгуте ) когда длина жгута равна L
T2 - периуд колебания груза ( на жгуте ) когда длина жгута равна L/4
( L - L3/4 = L/4 )
Тогда
T2/T1 = ( 2π√( m/k2 ) )/( 2π√( m/k1 ) )
Т.к. m = const
T2/T1 = √( ( 1/k2 )/( 1/k1 ) )
T2/T1 = √( k1/k2 )
Из вышесказанного следует что
T2/T1 = √( ( ( ЕS )/L )/( ( ЕS )/( L/4 ) ) )
При Е ; S = const
T2/T1 = √( ( 1/L )/( 1/( 0,25L ) ) )
T2/T1 = √( 0,25L/L )
T2/T1 = √( 0,25L/L )
T2/T1 = √0,25
T2/T1 = 1/2
Т1/Т2 = 2
То есть при уменьшении длины жгута на 75% его период колебаний уменьшится в 2 раза
