Номер 3, страница 11 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Введение. Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Самостоятельные работы. СР-5. Строение вещества. Вариант № 2 - номер 3, страница 11.

Решение.

3. Решение

Данное явление объясняется свойством материалов, в частности металлов, изменять свои линейные размеры при изменении температуры. Этот процесс называется тепловым расширением (при нагревании) и тепловым сжатием (при охлаждении).

Летом, в теплое время года, температура окружающей среды высокая. Под действием тепла металлические провода телеграфной линии удлиняются. Если произвести монтаж линии летом и сильно натянуть провода, то с наступлением холодного времени года, особенно зимой, произойдут следующие процессы:

1. Температурное сжатие. С понижением температуры провода начнут охлаждаться и, как следствие, сжиматься, то есть их длина будет уменьшаться. Изменение длины провода, $\Delta L$, прямо пропорционально его начальной длине $L_0$ и изменению температуры $\Delta T$:
$\Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T$
где $\alpha$ — это коэффициент линейного теплового расширения материала провода.

2. Возникновение сильного механического напряжения. Поскольку провода жестко закреплены на столбах, они не могут свободно сокращаться в длине. Это препятствие сжатию приводит к возникновению в проводах огромной силы натяжения (механического напряжения).

3. Риск обрыва. Если это натяжение превысит предел прочности материала, из которого изготовлен провод, он оборвется. Кроме того, чрезмерное натяжение может повредить изоляторы и даже сами опоры линии.

По этой причине инженеры и монтажники при прокладке проводов летом намеренно оставляют их с некоторым провисанием. Этот "запас" длины позволяет проводам сжиматься зимой без возникновения критических напряжений, обеспечивая надежность и долговечность линии.

Ответ: Летом провода телеграфной линии нельзя сильно натягивать, так как с наступлением зимы и понижением температуры они будут сжиматься и укорачиваться. Если не оставить запас длины (провис), то из-за температурного сжатия в проводах возникнет очень сильное натяжение, которое может привести к их обрыву.