Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 103 (sala 217).
• Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [1].
• Film instruktażowy jest dostępny na stronie (www).
• Badane pręty wykonane są z: miedzi, mosiądzu i stali.
• Termometr, którego czujniki przymocowane są do prętów, mierzy temperaturę do 70°C.

Przebieg doświadczenia

1. Na umocowanej przy badanych prętach skali odczytać położenie końców każdego z badanych prętów (x_p, x_k). Zanotować dokładność odczytu (Δx).
2. Zanotować temperaturę początkową każdego z prętów (t₀). Zanotować dokładność odczytu temperatury (Δt₀).
3. Ogrzewać badane pręty, zwiększając stopniowo temperaturę ustawioną na termostacie co około 5°C. W ten sposób regulowana jest temperatura wody ogrzewającej pręty.
4. Po każdej zmianie nastaw termostatu odczekać aż ustali się temperatura prętów. Następnie odczytać temperaturę (t) i przyrost długości (Δl) każdego z prętów.
5. Zanotować dokładność odczytu przyrostu długości (Δ(Δl)).
6. Kontynuować pomiary podczas stygnięcia prętów.

Opracowanie wyników

1. Wyliczyć długości początkowe (l₀) prętów oraz ich niepewności (Δl₀).
2. Obliczyć zmianę temperatury (Δt) odpowiadającą każdej zmianie długości względem parametrów początkowych. Określić jej dokładność.
3. Wykonać wykresy zależności wydłużenia od zmiany temperatury (Δl = ƒ(Δt)) dla każdego z badanych prętów. Zaznaczyć przynajmniej jeden prostokąt błędu.
4. Korzystając z metody regresji liniowej obliczyć współczynniki nachylenia prostych (a) i ich niepewność (Δa).
5. Obliczyć wartość współczynnika rozszerzalności (α) i ich niepewność (Δα).
6. Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone).
7. Porównać uzyskane wyniki do wartości tablicowych oraz zapisać wnioski.