- 寫給孩子的趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 515字
- 2019-12-27 14:51:39
6.3 什么時候埃菲爾鐵塔最高
在了解了金屬會熱脹冷縮后,當有人詢問你埃菲爾鐵塔有多高時,你在回答前還應該追問一下是夏天還是冬天。
埃菲爾鐵塔是一座鋼筋結構的塔,那么它必然也會發生熱脹冷縮現象。這個高大的龐然大物不可能在任何時候都維持著同樣的高度,它的高度應該是有變化的。我們得知的300米,是在常溫下測量的結果。
我們已經知道溫度每上升1 ℃,長300米的鋼筋就會增長3毫米。換而言之,也就是周圍的環境溫度每上升1 ℃,埃菲爾鐵塔就會增高3毫米。夏天的巴黎受到太陽照射時的溫度大概能夠達到40 ℃,陰雨天氣時它的溫度可能會下降到10 ℃,等到了冬天大概能夠跌到0 ℃。巴黎鐵塔對于溫度波動的敏感程度,甚至比我們更敏感,所以它的高度幾乎每時每刻都在進行微弱的變化。但總的來說它高度伸縮的幅度不會超過3×40=120毫米,即12厘米。
正因為如此,埃菲爾鐵塔的高度測量有很大的難度,所以在測量時我們要借助一種特殊的鋼絲,一種由特種鎳鋼制成的鋼絲,這種優質合金幾乎不會隨著溫度的波動而發生長度變化。因此這種合金又被稱作“因瓦合金”,“因瓦”在拉丁文中是不變的意思。
開個玩笑,當你在參觀埃菲爾鐵塔時可以挑一個天朗氣清的好天氣,最好是在炎炎夏日,因為這樣你能花一樣的價錢攀爬更高的高度。