Номер 73, страница 16 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Первоначальные сведения о строении вещества. 4. Строение вещества. Молекулы. Броуновское движение. Диффузия в газах, жидкостях и твёрдых телах. Температура. Взаимное притяжение и отталкивание молекул - номер 73, страница 16.

Решение.

Это явление связано с физическим свойством материалов, которое называется тепловым расширением. Большинство веществ, включая металлы, из которых сделана телеграфная проволока, имеют свойство расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.

Летом:

В летние месяцы температура окружающей среды значительно повышается. Проволока, находясь под воздействием солнечных лучей и теплого воздуха, нагревается. Вследствие нагрева длина проволоки увеличивается. Поскольку расстояние между столбами, на которых она закреплена, остается постоянным, избыточная длина приводит к тому, что проволока провисает сильнее.

Зимой:

Зимой температура воздуха опускается, часто ниже нуля. Проволока охлаждается и, как следствие, сжимается — её длина уменьшается. Из-за этого проволока сильнее натягивается между опорами, и её провисание становится минимальным. Именно по этой причине провода никогда не натягивают слишком сильно при монтаже, иначе зимой при сильном охлаждении они могли бы порваться из-за чрезмерного натяжения.

Изменение длины твердого тела при изменении его температуры описывается формулой:

$ΔL = α \cdot L_0 \cdot ΔT$

где $ΔL$ — изменение длины, $L_0$ — начальная длина, $α$ — коэффициент линейного теплового расширения (зависит от материала), $ΔT$ — изменение температуры.

Так как летом температура выше, чем зимой, изменение длины проволоки $ΔL$ будет положительным (она удлиняется), что и вызывает большее провисание.

Ответ: Телеграфная проволока провисает летом больше, чем зимой, потому что под действием высокой летней температуры она нагревается и удлиняется (тепловое расширение), а зимой при низкой температуре она охлаждается и укорачивается (тепловое сжатие).