Laboratorio di Fisica - Sei

UNITÀ 14 • La dilatazione termica lineare 89
g) Metti l’indice nella posizione iniziale della scala graduata, accertandoti che la sua punta non strisci su
di essa (sarebbe il caso che il movimento dell’indice, per le approssimazioni che dobbiamo introdurre,
durante l’escursione termica avesse un movimento complessivo simmetrico rispetto alla verticale)
e rileva la seguente misura:
• posizione iniziale dell’indice (se diverso da zero):
d 0 = (... ± ...) ...
h) Accendi il fornello e aspetta che l’acqua vada in ebollizione. Quando il vapore inizia a passare dentro
il tubo metallico, questo si riscalda e si dilata, come puoi constatare dal movimento dell’indice. Ipotizzando
che il vapore fluisca senza condensarsi dentro il tubo metallico, potremmo pensare che
all’equilibrio quest’ultimo avrà la stessa temperatura del vapore d’acqua:
• temperatura finale del tubo di rame:
t 1 = (... ± ...) ...
Come errore di sensibilità, non trattandosi di una misura realmente effettuata, puoi prendere quello
del termometro adoperato per la misurazione della temperatura ambiente.
i) Quando l’indice si ferma, rileva la sua posizione sulla scala graduata:
• posizione finale dell’indice:
d 1 = (... ± ...) ...
l) Spento il fornello e cambiato il tubo metallico con le necessarie cautele, ripeti il procedimento per
ognuno dei tubi restanti a disposizione.
(Se non cambi indice, la misurazione di i ed s non devi ripeterla, mentre è il caso di verificare nuovamente
il valore della temperatura ambiente.)
In questo modo la fase propriamente sperimentale è conclusa e puoi passare all’elaborazione di quanto
hai raccolto, organizzando i dati secondo la tabella che trovi al punto successivo.
6 Raccolta dei dati
Nella tabella, per non renderla troppo complessa, mettiamo solo le misure di quelle grandezze che cambiano
al cambiare del materiale.
I valori plausibilmente costanti possono essere riportati in buon ordine prima della tabella. Riferendoci
a dati puramente dimostrativi (che tu non devi utilizzare), relativi all’esperienza con il primo materiale,
scriverai qualcosa di analogo a questo:
• per il calcolo di ΔL:
i = (210 ± 1) mm s = (4,50 ± 0,05) mm d 0 = (10,0 ± 0,5) mm
• per il calcolo di λ:
L 0 = (500 ± 1) mm
t 0 = (18 ± 1) °C t = (100 ± 1) °C Δt = (82 ± 2) °C
La tabella vera e propria sarà come quella seguente:
Tabella 1
materiale
1 2 3 4 5 6 7 8
d 1 Dx(d 1) d = d 1 - d 0 Dx(d) DL Dx(DL) l Dx(l)
(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (°C -1 ) (°C -1 )
rame 42,0 0,5 32 1 0,69 0,04 17 ⋅ 10 -6
ferro ... ... ... ... ... ... ... ...
vetro ... ... ... ... ... ... ... ...
2 ⋅ 10 -6
S. Fabbri, M. Masini – Phoenomena, Laboratorio di Fisica – © 2011, SEI Società Editrice Internazionale, Torino