物理と数学:老人のつぶやき

物理とか数学とかに関した、気ままな話題とか日常の生活で思ったことや感じたこと、自分がおもしろく思ったことを綴る。

ドアの熱膨張

2008-08-05 11:50:46 | 物理学

自宅は玄関が東側に向いている。それで夏は朝日があたって真鍮製の玄関ドアが膨張して開かなくなる。これはいつも経験していることだ。少し遅く起きて新聞をとりに出ようとするともうちょっと押したぐらいではドアが開かない。

しかたがないから庭のほうから玄関前のポストから新聞をとってくる。金属の線膨張率は10万分の一くらいだと思うのに日常生活に支障が出るほどドアが膨張するといういい例である。

因みに銅でドアができているとして温度が40度となったとすれば、2.0掛ける10^{-5}掛けることのドアの長さを1mとするとおよそ1度の温度で0.02mmの膨張となる。

この線膨張率が20度のときだとすれば、これを20倍すれば0.4mmとなってこの大きさのドアの膨張はもう影響を与えても仕方がない。とにかくドアは開かなくなるというのは事実であるから、線膨張率が10万分の一のオーダーだといっても馬鹿にはならない。

もっとも日があたらなくなるとすぐに冷えてドアは簡単に開くようになるので、それほど困るわけではない。

この頃はJRの線路も継ぎ目のないものが多くなっているかもしれないが、昔の記憶では線路と線路の継ぎ目は1cm近く空いていたと思うが実際はどれくらい空いているのだろうか。