Nr ćwiczenia 105	Data 26.04.13	Imię i nazwisko Milena Jażdżyk	Wydział Fizyki Technicznej	Semestr II	Grupa 3 Nr lab. 1
Prowadzący Marek Weiss	Przygotowanie	Wykonanie	Ocena

Temat ćwiczenia: Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych.

1. Podstawy teoretyczne.

a = α • l₀ [$\frac{1}{K} \bullet mm$]

$\alpha = \frac{a}{l_{0}}$ [$\frac{\frac{1}{K} \bullet mm}{\text{mm}} = \frac{1}{K}$ ]

gdzie:
α- współczynnik rozszerzalności liniowej
a- współczynnik nachylenia wykresu
l₀- początkowa długość pręta

Przebieg ćwiczenia:
1. Zmierzyć długość początkową prętów.
2. Odczytać temperaturę początkową.
3. Ogrzewać badane pręty, stopniowo zmieniając nastawy ultra termostatu co 3-5°C.
4. Po ustaleniu się danej temperatury mierzyć jej wartość i przyrost długości każdego pręta.
5. Gdy temperatura osiągnie około 70°C, kontynuować pomiary stygnięcia.
6. Wykonać wykres zależności wydłużenia od temperatury.
7. Obliczyć współczynnik nachylenia wykresu i jego błąd, stosując regresję liniową.
8. Obliczyć wartość współczynnika rozszerzalności z równania podanego wyżej.
9. Obliczyć błąd, najłatwiej metodą różniczki logarytmicznej.
10. Przedstawić końcową postać wyników i błędów po zaokrągleniu.

1. Wyniki pomiarów (załączona kartka).

2. Obliczenia.

Współczynnik nachylenia: 0,00997
Błąd współczynnika nachylenia: 0,00018

$\alpha = \frac{0,00997}{772} = 0,0000129145$= 0,129*10^-4 $\frac{1}{K}$

Współczynnik nachylenia: 0,01558
Błąd współczynnika nachylenia: 0,00031

$\alpha = \frac{0,01558}{771,2} = 0,00002020228$= 0,202*10^-4 $\frac{1}{K}$

Współczynnik nachylenia: 0,01553
Błąd współczynnika nachylenia: 0,00026

$\alpha = \frac{0,01553}{772,9} = 0,000020009315$= 0,200*10^-4 $\frac{1}{K}$

1. Dyskusja błędów.

$$\alpha = \lbrack\left| \frac{a}{a} \right| + \left| \frac{l_{0}}{l_{0}} \right|\rbrack$$

Miedź:

$$\alpha = \left\lbrack \left| \frac{0,00026}{0,01553} \right| + \left| \frac{0,01}{77,29} \right| \right\rbrack = \left\lbrack 0,01674 + 0,00013 \right\rbrack = 0,01687$$

α= (0,200*10^-4 ± 0,017)$\ \frac{1}{K}$

$$\alpha = \left\lbrack \left| \frac{0,00031}{0,01558} \right| + \left| \frac{0,01}{77,12} \right| \right\rbrack = \left\lbrack 0,01989 + 0,00013 \right\rbrack = 0,02002$$

$$\alpha = \left\lbrack \left| \frac{0,00018}{0,00997} \right| + \left| \frac{0,01}{77,20} \right| \right\rbrack = \left\lbrack 0,01805 + 0,00013 \right\rbrack = 0,01818$$

α= (0,129*10^-4 ± 0,018)$\ \frac{1}{K}$

1. Wnioski.

Po opracowaniu wyników doświadczenia, mogę stwierdzić, że najwyższy współczynnik rozszerzalności liniowe posiada mosiądz, a najniższy stal. Wartość zbliżoną do danych tablicowych ma stal, z kolei wartości od nich większe mają miedź i mosiądz. Jest to spowodowane najprawdopodobniej błędami pomiarów, popełnionych podczas przeprowadzania doświadczenia.