1,目的
鉄、銅、アルミの線膨張率を実験的に算出する。
2,理論
ある金属棒の温度をtからtに上げる。金属棒の0、t、t[℃]における長さがl、l、lだとすると、
l=l(1+αt)・・・(1)
l=l(1+αt)・・・(2)
αt、αt≪1のとき
ここで、Δtは温度差、Δlは棒の伸びである。
上図のように、金属棒の先端に三脚付鏡の脚を乗せたとき、尺度の目盛りをyとする。
温度を上げると、棒は膨張するので脚は持ち上げられる。このときの尺度の目盛りをy’とする。図より、
(7)式によりΔlを求め、これを(4)式に代入することにより線膨張率αが求められる。
3,使用器具
線膨張率測定装置
蒸気発生器
試験棒
読み取り望遠鏡
三脚付鏡
ノギス
巻尺
温度計
4,実験方法
(1)蒸気発生器の右側のコックを閉じ、左側のコックを開ける。水位が半分以上あることを確認してから装置のコンセントを入れ、ダイヤルをHIGHにする。
(2)三脚付鏡の足を紙に押し付け、方眼紙に印をつける。この三脚付鏡に垂線を引き、その垂直距離をZを方眼紙とノギスを使って0.05mmの精度で10回測定しその平...