جام جم آنلاین: تغییرات ایجاد شده در حجم مواد در واکنش به افزایش یا کاهش دما، به انبساط و انقباض مواد مختلف منجر می‌شود.
چنانچه مواد در مجاورت گرما قرار گیرند، ذرات تشکیل‌دهنده آنها بسرعت به حرکت در می‌آید و فاصله نسبی آنها از ذرات دیگر بیشتر می‌شود.
میزان انبساط و انقباض مواد با تغییرات دما ارتباط مستقیم دارد اما بر اساس ضریب انبساط حرارتی مواد میتوان میزان انبساط و انقباض آنها را به نسبت تغییرات دمایی تعیین کرد.
برای بررسی چگونگی تاثیر تغییرات دمایی بر انبساط و انقباض مواد مختلف می‌توانید یک حسگر حرارتی بسازید.
برای انجام این آزمایش به یک حلقه لاستیکی، یک تخته چوبی، یک سنجاق فلزی بزرگ یا میخ باریک، مقوای نازک، قیچی و یک شمع یا کبریت نیاز دارید.
به اندازه طول تخته چوبی که تهیه کرده‌اید یک پیکان مقوایی بسازید. حلقه لاستیکی را به دور تخته چوبی بیندازید تا محیط آن را در برگیرد.
از انتهای پیکان کاغذی میخ را رد کرده و در قسمت میانی عرض تخته میخ را در فاصله بین تخته و حلقه لاستیکی که دور تخته انداخته‌اید قرار دهید.
شمع را روشن کرده و به دقت آن را به حلقه لاستیکی دور تخته نزدیک کنید، پیکان کاغذی به آرامی در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت به حرکت در می‌آید. اگر شمع را به طرف قسمت انتهای میخ نزدیک کنید پیکان کاغذی در جهت حرکت عقربه‌های ساعت به حرکت درمی‌آید.
به نظر شما چرا وقتی شمع را به حلقه لاستیکی نزدیک می‌کنید پیکان کاغذی شروع به چرخیدن می‌کند؟ به نظر شما اگر به جای حلقه لاستیکی از جایگزین دیگری استفاده کنید، بازهم نتیجه آزمایش همین خواهد بود یا نتیجه متفاوتی خواهد داشت؟ به نظر شما چگونه می‌توانید با ایجاد تغییراتی این حسگر را به یک حسگر سرمایشی تبدیل کنید؟ آیا در محیط اطرافتان شیئی را پیدا می‌کنید که در واکنش به سرما و گرما تغییرات مشابهی در آن ایجاد شود؟
گرمای منتقل شده از منبع حرارتی موجب انقباض حلقه لاستیکی و در نتیجه به حرکت در آمدن میخ و پیکان کاغذی می‌شود.
وقتی منبع حرارتی را از یک طرف میخ به طرف دیگر آن منتقل می‌کنید نقطه مرکز گرما جابه‌جا می‌شود و بنابراین دمای هوای مجاور میخ بتدریج کاهش می‌یابد و این در حالی است که دما در اطراف نقطه گرمایی جدید افزایش می‌یابد.
آنچه در جریان این تغییرات اتفاق می‌افتد این است که حلقه لاستیکی در مجاورت نقطه مرکز گرمایی منقبض شده و در مجاورت منطقه‌ای که دمای آن کاهش یافته منبسط می‌شود.
این تغییرات موجب به حرکت درآمدن پیکان کاغذی می‌شود. این حسگر گرمایی می‌تواند تغییرات ایجاد شده در دو ماده مختلف را بخوبی به تصویر کشد.
در حقیقت تغییرات دمایی در میخ و حلقه لاستیکی موجب به حرکت درآمدن پیکان کاغذی می‌شود و با جابه‌جایی مرکز حرارتی جهت حرکت پیکان کاغذی نیز متفاوت خواهد بود.(جام جم – ضمیمه سیب)
jamejamonline.ir – 22 – RSS Version
سلام خسته نباشید اگه میشه راهنمایم کنید چگونه میتوان یک حسگری بسازیم که اشیا را از عمق ۲ الی ۳ متری زمین حس کند وان را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند اگه روش ساختشو برام ایمل کنید ممنون میشم با تشکر