長さ 10 m の鉄管の温度が 0 ℃ から 50 ℃ に上昇したとき、伸びる長さとして正しいものはどれか。ただし、鉄の線膨張率は 1.2×10⁻⁵ K⁻¹ とする。
- 10.6 mm
- 21.2 mm
- 36.0 mm
- 418 mm
- 560 mm
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正解:3
伸びは「元の長さ × 線膨張率 × 温度変化」で求めます。10 m × 1.2×10⁻⁵ K⁻¹ × 50 K = 6.0×10⁻³ m = 6.0 mm です。18 mm は線膨張率を 3 倍(体膨張率の近似)にして計算した値で、この問題の条件には合いません。単位を m から mm に換算するときの桁の取り違えにも注意しましょう。
根拠:熱膨張(線膨張:ΔL = L₀αΔt)