انبساط و انقباض طولی جامدها

(دما گستردگی و گرما گرفتگی خطی چیزها)

Linear Expansion and Contraction in Solids

بطوری که دانسته شده، با افزایش و کاهش دما، ماده ها انبساط و انقباض حرارتی پیدا می کنند که نتیجه ی آن

.تغییر در شکل و اندازه های آن ماده / چیز می شود

:آزمایش و تجربه – ۱

:روش آزمایش

.چند نفر با هم در یک صف می ایستند

هنگامی که همگی شانه به شانه و تنگ یکدیگر می ایستند، مشاهده می شود که صفی کوتاه درست می گردد. اما

هنگامی که کمی از جای خود تکان بخورند و از هم فاصله بگیرند، مشاهده می شود که صف درازتری درست

.می شود. بطوری که هر چه بیشتر فاصله بگیرند، صف هم درازتر می گردد

با دگرگونی در دمای چیزی / ماده ای هم، همین تغییرها در مورد مولکول های آن چیز / ماده پدید می آید، یعنی

.فاصله ی مولکول ها از یکدیگر بیشتر یا کمتر می شود، بدون آنکه خود مولکول ها بزرگتر یا کوچکتر شوند

از این رو، ماده / چیزهایی که شکل آنها مانند خط – یک بُعدی – است، می توانند انبساط و انقباض طولی داشته

:باشند و چون تنها جامدها می توانند دارای شکل ثابت و خطی باشند، پس

انبساط طولی تنها در ماده های جامد و درازای آنها پدید می آید

:آزمایش و تجربه – ۲

:چیزهای مورد نیاز آزمایش

دو عدد صندلی – *

یک عدد میز – **

یک عدد چاقو – ***

یک رشته مفتول سیمی نازک – ****

یک عدد شمع – *****

:روش آزمایش

نخست سیم را بین دو صندلی، محکم کشیده و بسته شود. در وسط سیم، چاقو طوری آویزان شود که نوک آن

.با میز کمی فاصله داشته باشد

سپس شمع را روشن کرده و شعله آن را چند بار در راستای طول سیم به جلو عقب برده شود. مشاهده می گردد

که نوک چاقو که آویزان است به میز برخورد می کند و دیگر آزادانه روی سیم تاب نمی خورد. زیرا گرمای

.شعله شمع، سیم را گسترده / منبسط کرده و طول آن زیاد و شُل شده است

بعد شعله شمع را خاموش کرده تا سیم گرم نشده و گرمای خود را از دست بدهد و سرد شود. مشاهده می گردد

که دو باره چاقو به حالت اول برگشته و آویزان می شود. زیرا  سیم تنگ / گرفته و منقبض شده و طول آن کم

:و کشیده شده است. پس

چیز ها / ماده های جامد با گرفتن گرما، گستردگی خطی / انبساط طولی پیدا می کنند و

با از دست دادن گرما، تنگی و گرفتگی خطی / انقباض طولی

:جستار پیوسته پیشین