Πείραμα: Το καρφί μου χόντρυνε!

Τρυπάμε τον πάτο από το τενεκεδάκι με ένα καρφί. Προσοχή στα δάκτυλά μας!

Θερμαίνουμε το καρφί σε ένα κερί. Προσοχή! Το καρφί καίει πολύ!

Υλικά για το πείραμα

1 καρφί
1 τενεκεδάκι
1 σφυρί
1 τσιμπίδα ή ένα μανταλάκι ξύλινο
1 κερί
φωτιά
1 διαθερμικό γάντι


Βήματα

1. Καρφώνουμε με το σφυρί το καρφί στο τενεκεδάκι. Βγάζουμε το καρφί από το τενεκεδάκι. Προσέχουμε όταν καρφώνουμε το καρφί τα δάκτυλά μας!
2. Θερμαίνουμε το καρφί στο κερί, κρατώντας το με την τσιμπίδα για να μην καούμε ή με ένα μανταλάκι ξύλινο. Προσοχή! Αν μας πέσει το καρφί το πιάνουμε αφού κρυώσει γιατί θα καούμε!
3. Τοποθετούμε το πυρωμένο καρφί στην τρύπα που ανοίξαμε προηγουμένως και παρατηρούμε ότι δεν χωράει μέσα στην τρύπα. Γιατί συμβαίνει αυτό;
4. Ρίχνουμε το καρφί μέσα σε ένα ποτήρι με νερό. Τι παρατηρούμε; Γιατί γίνεται αυτό;

και λίγη περισσότερη φυσική...

Το καρφί διαστέλλεται όταν θερμαίνεται. Διαστολή είναι η αύξηση του μεγέθους ενός σώματος όταν θερμαίνεται. Διαστολή παθαίνουν όλα τα σώματα, τα στερεά , τα υγρά και τα αέρια όταν θερμαίνονται.
Τα σωματίδια επιταχύνονται και απομακρύνονται μεταξύ τους αυξάνοντας το μέγεθος του καρφιού.
Συστολή είναι η μείωση του όγκου ενός σώματος λόγω ψύξης. Όταν το καρφί τοποθετηθεί μέσα στο νερό συστέλλεται.

Γενικά η διαστολή αφορά όλες τις διαστάσεις του σώματος, αλλά μπορεί η αύξηση μιας ή δύο διαστάσεων να είναι αμελητέες. Έτσι, υπάρχουν τρία είδη θερμικών διαστολών:

• Γραμμική διαστολή, η οποία παρατηρείται σε μακρόστενα αντικείμενα και στην οποία αυξάνεται το μήκος του αντικειμένου. Βρίσκει εφαρμογή σε διμεταλλικά ελάσματα, θερμόμετρα και γενικά συσκευές που σχετίζονται με τη μηχανική και τη θερμοκρασία.
• Διαστολή εμβαδού, η οποία παρατηρείται σε επιφάνειες και στην οποία αυξάνεται το εμβαδόν του αντικειμένου.
• Διαστολή όγκου, όπου όλες οι διαστάσεις του αντικειμένου αυξάνονται σημαντικά.

Συνήθως τα δύο πρώτα είδη διαστολών αφορούν στερεά, ενώ το τρίτο αφορά συνήθως στερεά, υγρά και αέρια. Ο λόγος είναι ότι τα υγρά και αέρια ως ρευστά δεν έχουν σταθερό γραμμικό ή επίπεδο σχήμα.

Μέσα στην τάξη γινόταν χαμός από τον θόρυβο!

Διάρκεια πειράματος : 30 λεπτά
Βαθμός δυσκολίας : 2/5
Εφαρμογή: Φυσική Ε' Δημοτικού Θερμότητα  Φυσική Β' Γυμνασίου Θερμότητα
Κείμενο-φωτογραφιές πειράματος : Τίνα Νάντσου
Πηγή θεωρίας: Wikipedia