13 / 24
Risposte com
me
ntate
•
Proprietà fisiche, chimiche, meccaniche e tecnologiche
dei materiali
1)
D.
La variazione di diametro della barra di nichel è data dalla dilata-
zione termica
D
d
T
e da quella laterale
D
d
L
dovuta all’impossibilità di allungarsi
perché vincolata e, quindi, allo stress di compressione che si genera. Si calcola
la dilatazione termica:
d d T T mm
mm
= (
– ) =10
13,3 10 °C (180 – 25)°C = 0,021 .
T
l
finale
0
0
–6 –1
α
× ×
Δ
Per il calcolo della deformazione laterale è necessario conoscere lo sforzo
risultante dalla variazione di temperatura in un cilindro di materiale isotropo
e omogeneo vincolato agli estremi
s
=
E
a
l
(
T
finale
–
T
0
). Poiché siamo in campo
di deformazioni lineari, è valida la legge di Hooke per la deformazione lon-
gitudinale
s
=
E
long
. Sostituendo quest’ultima nell’equazione precedente e
risolvendo rispetto a
trasv
si ottiene
trasv
= –
a
l
(
T
finale
–
T
0
). Mettendo in relazio-
ne le deformazioni longitudinali e trasversali tramite il rapporto di Poisson,
possiamo scrivere:
d
d
d
d
T T
= –
= –
=
– (
– )
.
long
trasv
L
trasv
L
l
finale
0
0
0
ν
ε
ε
ε
α
Δ
Δ
Risolvendo l’equazione per
D
d
L
si ottiene:
d d T T
mm
mm
= (
– ) = –0,31 10
13,3 10 °C (180 – 25)°C = 0,0064 .
L
l
finale
0
0
–6 –1
ν α
×
× ×
Δ
La variazione di diametro della barra è:
d d d
mm mm
= + = (0,021+0,0064)
= 0,0274 .
T L
Δ Δ Δ
2)
D.
La viscosità (
h
) di un fluido è una grandezza fisica che misura la sua
resistenza allo scorrimento. Per i fluidi che obbediscono alla legge di Newton:
=
τ
ηγ
la viscosità rappresenta il coefficiente di proporzionalità tra lo sforzo di taglio
applicato sul materiale (
t
) e la velocità di scorrimento (
γ
).
3)
A.
Queste proprietà sono espresse nella relazione di Stokes-Einstein:
kT
D
r
=
6
π η