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 #1 - 07-06-2011 10:40:56

NickoGecko
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 1772

Trouu-trou

Bonjour,

On fait, dans les conditions ambiantes, un trou (disons un gros trou d'aiguille d'1 mm) au milieu d'une plaque de métal ou d'un matériau isotrope.

A quelle température faut-il chauffer la plaque pour "reboucher" ce trou ?

> cas de l'acier, par exemple
coefficient de dilatation linéaire [latex]12,0 * 10^{-6}\ K^{-1}[/latex]


http://www.prise2tete.fr/upload/NickoGecko-plaque.jpg

A vos réflexions !



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 #2 - 07-06-2011 11:10:16

franck9525
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 48
Messages : 1929
Lieu: UK

Trou-toru

Le trou s'agrandit quand on chauffe !

Si l'on chauffe le petit disque enlevé, sa taille augmente. Le trou dans la plaque fait de même.


The proof of the pudding is in the eating.

 #3 - 07-06-2011 12:09:19

irmo322
Professionnel de Prise2Tete
Enigmes résolues : 36
Messages : 203

Trout-rou

J'ai plutôt l'impression que si on chauffe la plaque, alors le trou s’agrandit.

C'était un piège hein? roll

 #4 - 07-06-2011 18:24:04

gwen27
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 5,641E+3

trou-troy

Le trou s'aggrandit en même temps que la plaque non ?

 #5 - 07-06-2011 23:45:15

halloduda
Professionnel de Prise2Tete
Enigmes résolues : 24
Messages : 489
Lieu: Ardèche

yrou-trou

A la température de fusion, très variable selon l'acier ?
(entre 1110° et 1600° selon les sources)

 #6 - 08-06-2011 07:35:44

Franky1103
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 2813
Lieu: Luxembourg

Trou-troou

Bonjour,
En chauffant, c'est toute la plaque qui se dilate y compris le trou.
On ne pourra donc jamais reboucher le trou de cette manière.
Bonne journée.
Frank

 #7 - 08-06-2011 08:25:50

NickoGecko
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 1772

TTrou-trou

Bonjour !

Merci pour vos réponses, vous n'êtes pas tombés dans le trou "piège" !big_smile

@ Halloduda : pourquoi pas ? mais j'en restais à considérer la dilatation avant le point de fusion ! smile


Il aurait pu pleuvoir, con comme il est ! (Coluche)

 #8 - 08-06-2011 10:03:39

Jackv
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 34
Messages : 2126
Lieu: 94110

rrou-trou

Plus on chauffe, plus le diamètre du trou augmente !

On pourrait bien essayer de refroidir la plaque, mais même en arrivant au zéro absolu, le trou ne serait pas encore bouché, très loin de là.

 #9 - 08-06-2011 10:53:12

NickoGecko
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 1772

Trou-ttrou

Réponse complète de Jackv qui a abordé le cas que je voulais vous poser en question subsidiaire :

>>> et si on refroidissait la plaque au lieu de la chauffer ?

brrrrr !


Il aurait pu pleuvoir, con comme il est ! (Coluche)

 #10 - 15-06-2011 13:58:05

SaintPierre
Banni
Enigmes résolues : 42
Messages : 2063
Lieu: Annecy

trou-troy

Il est faux de croire que si l'on chauffe la feuille de fer suffisamment fort, le trou va se refermer sous l'action de la dilatation thermique. C'est un problème de physique (vous allez me croire ou non, mais je préfère la physique aux maths) que j'ai eu en 1ère ou Terminale, je ne me souviens plus...
Au risque de répéter ce qui a déjà été dit, je m'en vais de ma petite explication...

Aucun chauffage ne comblera le trou, parce qu'en chauffant, le trou s'élargit au lieu de rétrécir. Supposons qu'il n'y ait pas de trou. La matière qui serait à sa place se dilate donc comme la matière qui l'entoure et finirait par former des plis ou des cassures. Or on sait que, lors de l'échauffement d'un corps homogène, il ne se forme aucun pli ni cassure. Par conséquent la feuille trouée se dilate comme s'il y avait du fer dans le trou, ce qui signifie que le trou se dilate également. C'est pour cela que les volumes des récipients, les trous dans les tuyaux, les concavités des corps de toutes sortes, augmentent leurs dimensions quand ils sont chauffés (et diminuent quand ils sont refroidis). Le coefficient de dilatation thermique du trou est le même que celui du matériau l'entourant.

Comme il n'est pas possible de refermer le trou en le chauffant, essayons de le boucher en le refroidissant... 
Comme le coefficient de dilatation thermique du fer est de... (je cherche) 0,000012°C(-1), et que le refroidissement maximal est de - 273°C, on comprend que le trou ne peut diminuer que de 0,000012 x 273 (les maths, ça sert un peu aussi!) soit environ 0,003. Donc on ne peut boucher aucun trou par un changement de température.

SaintPierre


C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
 

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