- 金属UFOが金属ドーナツ(UFOの外径より若干大きい内径)の中を通ることを示す。
- 金属ドーナツを液体窒素で冷やす。
- 金属UFOが金属ドーナツの中を通ることが出来ないことを示す。
- 上記を真鍮UFOの代わりに鉄、テフロンUFOを用いて行う。
- 各ドーナツ型金属の室温と液体窒素温度での内径をノギスを用いて測る。
- 室温で通すことができたドーナツ型真鍮は、 液体窒素温度では縮んで通すことができなくなった。
- 上記と同様にテフロンについては液体窒素温度で通すことができなかったが、 鉄については通すことができた。
- 金属でも、僅かだが熱膨張することが分かった。 また、金属の種類によってその値が違うことが分かった。
- 各金属の室温と液体窒素温度での長さの比を求めよ。
→0.997(真鍮)、0.998(鉄)、0.985(テフロン)
参考文献 低温技術[第2版](東京大学出版会)p.p.64-66
新幹線のレールの長さは１本1500mもあるので、 もし液体窒素でレールを冷やすと2.85mも縮む。 これは極端な例だが、実際の気温の変化でもかなり伸びたり縮んだりする。 このため、つなぎ目のレールを斜めに削る特殊な接続をしている。 - 金属は気体と比べて膨張の割合が小さいのはなぜか。