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Ausblick

Verhalten eines Lochs

Beim Versuch mit der Kugel und dem Ring passte die Kugel nach ihrer Erwärmung nicht mehr durch den Ring, da sich das Volumen und damit auch der Durchmesser der Kugel vergrößert hat.

Was würde aber passieren, wenn man den Ring erwärmen würde? Um dies zu ergründen gehen wir der Einfachheit halber von einem Körper aus, der einen quadratischen Querschnitt hat. Man kann sich diesen Körper z. B. aus neun Teilkörpern aufgebaut denken, von denen jeder wieder quadratischen Querschnitt hat. Zunächst habe der Körper noch kein Loch.

Abb. 1 Verhalten eines flachen Gegenstands bei Erwärmung.

Wenn sich der Körper erwärmt, so dehnt er sich als Ganzes aus und erreicht schließlich einen Endzustand mit größerem Volumen.

Wie die Animation in Abb. 1 zeigt, könnte man zum Querschnitt im erwärmten Zustand (lila) auch gelangen indem neun erwärmte Teilkörper zusammensetzt. Die weißen Linien stellen jeweils die Umrisse des Körpers bei den niedrigeren Temperaturen dar.

Abb. 2 Verhalten eines flachen Gegenstands mit einem Loch bei Erwärmung

Nun enthält der Körper im Zentrum ein Loch. Wenn du die Animation in Abb. 2 betrachtest, siehst du, wie sich die Größe des Loches entwickelt: Die Größe des Loches wird bei Erwärmung erhöht. Der Vergleich mit einem Teilkörper zeigt: Das Loch dehnt sich so aus als wäre es aus dem umliegenden Material aufgebaut.