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Aufgabe

Verbogene Stange

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

verbogene-stange-aufgabe-bild.png
Abb. 1 Skizze zur Aufgabe

Erläutere, in welche Richtung sich die Stange bei einseitiger Sonnenbestrahlung biegt.

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Abb. 2 Biegung einer Stange bei einseitiger Sonnenbestrahlung

Die Stange biegt sich von der Sonne weg, da die der Sonne zugewandte Seite sich stärker erwärmt als die von der Sonne abgewandte und deshalb länger wird als diese.

Ein Zahlenbeispiel soll diesen Effekt verdeutlichen: Eine \(30\rm{m}\) hohe Stahlbetonsäule der Dicke \(1\rm{m}\) erreicht zwischen der der Sonne zugewandten und der von der Sonnen abgewandten Seite Temperaturunterschiede von ca. \(40^\circ {\rm{C}}\). Dadurch dehnt sich die der Sonne zugewandte Seite um ca. \(1,5\rm{cm}\) mehr aus als die andere. Die Säule biegt sich dann in der Spitze um \(20\rm{cm}\) von der Sonne weg.