[물리학실험 레포트 보고서] 고체의 선팽창 계수 - 예비

실험 예비 보고서 5-1 고체의 선팽창 계수 1. 이 실험의 목적은 무엇인가 선팽창 측정장치를 이용하여 몇 종류 금속막대의 선팽창계수를 측정한다. 2. 측정치의 계산에 이용되는 관계식들을 기본 이론에서 찾아 각각의 물리적 의미를 설명하시오. 1. 선팽창 철 막대 같은 고체도 열을 가하면 늘어나는 것일까 철 막대의 한 쪽 끝을 고정시켜 놓고 다른 끝을 평행한 받침대 위에 놓는다. 그리고 받 침대와 철 막대 사이에 가는 바늘을 놓고, 그 바늘 끝에는 성냥개비를 직각으로 꽃아 둔 다. 그런 다음에 철 막대를 가열해 보자. 이때 성냥개비가 움직이게 되므로 철 막대의 길이가 변한다는 것을 알 수 있다. 구리알루미늄 등의 막대에 열을 가하여도 길이가 늘어나는 것을 알 수 있다. 이와 같이 모든 금속막대는 열을 가하면 늘어나고 차게 하면 줄어든다. 또 늘어나는 길 이는 종류에 따라 다르며, 알루미늄→구리→철의 순서로 잘 늘어난다. 여기에서 막대의 길이가 늘어나는 것을 선팽창이라고 하며. 물체의 온도가 1℃ 오를 때 그 길이가 늘어나 는 비율을 선팽창률이라고 한다. 온도의 변화에 따라 늘어난 길이는 다음 식으로 구할 수 있다. 늘어난 길이 = 처음 길이 × 선팽창률 × 온도변화 예를 들어, 0℃의 철 10m를 약 20℃까지 올려주면 철의 선팽찰률은 0.000013이므로 10 × 0.000013 × 20 = 0.0026(m) 로서 2.6mm가 늘어난다. 2. 체팽창 금속막대에 열을 가하면 그 길이만이 아니고 굵기도 늘어나는 것일까 막대의 굵기가 변화하는 것은 조사하기 어려우므로 금속구슬의 부피가 변화하는 것을 살펴보기로 하자. 금속구슬과 이것이 겨우 통과할 수 있는 금속고리를 준비하고, 금속구슬을 가열하여 고 리를 통과시켜보자. 금속구슬은 빠져나가지 못한다. 그러나 구슬을 다시 식히면 고리를 통과하게된다. 이와…
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