長さ10 mの鉄の棒を20℃から70℃に加熱したときの伸びとして、正しいものはどれか。ただし、鉄の線膨張率は1.2×10⁻⁵ /Kとする。
- 10.6 mm
- 26.0 mm
- 312 mm
- 460 mm
- 5120 mm
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正解:2
伸びは「元の長さ×線膨張率×温度変化」で求めるので、10 m × 1.2×10⁻⁵ /K × 50 K = 6.0×10⁻³ m = 6.0 mm です。0.6 mmや60 mmは、mからmmへの換算で桁を間違えた値です。固体の膨張は液体に比べてかなり小さく、計算の答えも小さな値になります。単位換算(1 m=1,000 mm)まで丁寧に確かめましょう。
根拠:線膨張 ΔL = L₀ × α × Δt