Dilatación Lineal
¿Qué es la dilatación lineal?
La dilatación lineal es el aumento de longitud que experimenta un cuerpo cuando aumenta su temperatura. Es un fenómeno físico fundamental que afecta a todos los materiales sólidos.
Fórmula de la dilatación lineal
La fórmula matemática es:
ΔL = L₀ · α · ΔTDonde:
- ΔL = Cambio en la longitud (metros)
- L₀ = Longitud inicial (metros)
- α = Coeficiente de dilatación lineal (1/°C)
- ΔT = Cambio de temperatura (°C)
Coeficiente de dilatación lineal
Cada material tiene un coeficiente de dilatación diferente:
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
Una varilla de hierro de 2 metros se calienta de 20°C a 100°C. ¿Cuánto se dilata?
Solución:- L₀ = 2 m
- α = 12 × 10⁻⁶/°C
- ΔT = 100 - 20 = 80°C
ΔL = 2 × 12 × 10⁻⁶ × 80 = 0.00192 m = 1.92 mm
Aplicaciones prácticas
- Juntas de dilatación en puentes y edificios
- Vías de tren con espacios entre rieles
- Termómetros de mercurio
- Bimetales en termostatos
Conclusión
La dilatación lineal es un concepto fundamental en física e ingeniería que explica cómo los materiales cambian de tamaño con la temperatura.