Номер 1, страница 10 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Самостоятельные работы. СР-7. Строение вещества. Вариант 2 - номер 1, страница 10.

Условие.

1. Почему, перед тем как вынести из тёплого помещения на холод скрипку, рекомендуется несколько уменьшить натяжение её струн?

Решение.

1. Это связано с физическим явлением теплового расширения, а в данном случае — теплового сжатия тел при охлаждении. Корпус скрипки сделан из дерева, а её струны — из металла или синтетических материалов. Эти материалы имеют разные коэффициенты линейного теплового расширения.

При перемещении скрипки из тёплого помещения на холод и корпус, и струны охлаждаются и, как следствие, сжимаются (уменьшаются в длине). Изменение длины тела $ \Delta L $ при изменении его температуры на $ \Delta T $ описывается формулой: $ \Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T $, где $ L_0 $ — начальная длина тела, а $ \alpha $ — коэффициент линейного теплового расширения. Коэффициент $ \alpha $ у материалов, из которых сделаны струны (сталь, синтетика), значительно больше, чем у дерева. Это означает, что при одинаковом понижении температуры струны будут стремиться укоротиться на большую величину, чем корпус скрипки.

Так как струны жёстко закреплены на корпусе инструмента, их более сильное сжатие приводит к резкому увеличению силы их натяжения. Это избыточное натяжение может стать причиной разрыва струн или, что ещё опаснее, повреждения самого инструмента: может треснуть или сместиться подставка, деформироваться гриф или верхняя дека скрипки.

Чтобы предотвратить эти негативные последствия, рекомендуется заранее немного ослабить натяжение струн. Эта мера предосторожности компенсирует их последующее натяжение из-за охлаждения и помогает сохранить музыкальный инструмент в целости.

Ответ: При охлаждении струны скрипки сжимаются сильнее, чем её деревянный корпус, из-за того что коэффициент теплового расширения у материалов струн больше, чем у дерева. Это приводит к сильному увеличению натяжения струн, что может их порвать или повредить сам инструмент. Предварительное ослабление струн компенсирует этот эффект.