Experimento de dilatación

Elementos necesarios: un Clavo chico común, un Clip metálico y una pinza de fuerza.

Procedimiento:

Enderezar uno de los extremos del clip con una pinza, tomar el extremo y hacer un bucle de dos o tres vueltas alrededor del clavo. (ver figura). El clavo tiene que pasar exactamente por el bucle sin juego. Ahora tome la cabeza del clavo con la pinza y acerque la punta a la llama de una hornalla. Cuando el clavo este al rojo vivo, trate de hacer pasar la punta por el bucle.

Conclusiones:

El clavo no pasa por el bucle, lo que ha sucedido es que al calentar el clavo se dilató y por eso no pasa a través del bucle del clip. La dilatación por calentamiento es un fenómeno que demuestra que el clavo absorbe la energía de la llama, la cual se convierte en energía "cinética" de los átomos que forman la malla de metal del clavo. Al absorber energía los átomos del metal vibran más rápidamente y chocan con sus vecinos aumentando la separación que hay entre ellos y este fenómeno de separación se traduce en la dilatación del clavo. Cuando el clavo se enfría, la energía absorbida se devuelve al medio, los átomos se tranquilizan, ya no chocan tanto y la red metálica vuelve a tener el tamaño original. Por eso al enfriar el clavo pasa de nuevo a través del bucle. En este experimento, comprobamos que hay dilatación volumétrica del clavo, este aumento del volumen es muy pequeño por lo que es imperceptible a simple vista.

¿Si calentara una arandela, el agujero se agrandará o se achicará?