Icon up Overzicht

Problemen op het spoor door hitte (Exaktueel)

Onderwerp: Thermische processen

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In juli 2019 werden in Nederland af en toe recordtemperaturen van 40 °C gemeten. Plaatselijk kunnen spoorrails dan in de zon nog veel warmer worden, wel 70 °C. Een stuk spoor van 130 m (de langste spoorstaaf in Nederland) kan dan flink veel langer worden, zo meldt de Gelderlander op 26 juli.

a) Zoek op wat de (lineaire) uitzettingscoëfficiënt van staal is.

b) Zoek ook op wat dat getalletje in de praktijk betekent.

 Het spoor is ontworpen voor temperaturen van ongeveer 20 °C. Als de temperatuur daar fors van afwijkt, ontstaan er problemen.

c) Bereken met jouw opgezochte waarde hoe lang een stuk rail van 130 m dan kan worden, als het staal van de rails een temperatuur van 70 °C bereikt.

d) Wat zal het effect zijn van de uitzetting, als de rails niet goed gelegd zijn?