Чтобы определить площадь медного листа при нагревании, нам нужно использовать формулу для площади, учитывающую линейное расширение:
\[ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T \]
где:
- \(\Delta L\) — изменение длины,
- \(L_0\) — начальная длина,
- \(\alpha\) — коэффициент линейного расширения,
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
В этом случае у нас есть медный лист размером 500 см на 400 см. Начальная площадь \(S_0\) будет:
\[ S_0 = L \times W = 500 \, \text{см} \times 400 \, \text{см} = 200000 \, \text{см}^2 \]
Температура нагрева — 500°C, а начальная температура обычно принимается за 0°C, поэтому:
\(\Delta T = 500 \, \text{°C}\).
Теперь найдем изменение длины для каждой стороны:
Для длины (500 см): \[ \Delta L_1 = 500 \, \text{см} \cdot 0.000017 \, \text{°C}^{-1} \cdot 500 \, \text{°C} = 4.25 \, \text{см} \]
Для ширины (400 см): \[ \Delta L_2 = 400 \, \text{см} \cdot 0.000017 \, \text{°C}^{-1} \cdot 500 \, \text{°C} = 3.4 \, \text{см} \]
Теперь найдем новые размеры листа:
- Новая длина \(L_1 = 500 \, \text{см} + 4.25 \, \text{см} = 504.25 \, \text{см}\),
- Новая ширина \(W_1 = 400 \, \text{см} + 3.4 \, \text{см} = 403.4 \, \text{см}\).
Теперь вычислим новую площадь \(S_1\): \[ S_1 = L_1 \times W_1 = 504.25 \, \text{см} \times 403.4 \, \text{см} \approx 203,413.5 \, \text{см}^2. \]
Таким образом, площадь медного листа после нагревания на 500°C составит примерно 203,413.5 см².