7 dæmi um spurningar um útvíkkun í miðskóla
1. Hvers vegna eru eyður í samskeytum járnbrautarteinanna?
A. Minnka núning við lestina.
B. Þegar járnið þenst út beygist teininn ekki.
C. Þegar járnið þenst út losnar teininn ekki frá trésvögnunum.
D. Þegar lest fer yfir hana beygjast teinarnir ekki.
Umræða
Almennt séð þenjast hlutir út þegar þeir hitna og dragast saman þegar þeir kólna. Þetta á einnig við um járn sem notað er í járnbrautarteinar. Járnbrautarteinar eru staðsettar með bili í hvoru öðru þannig að þegar málmurinn hitnar, annað hvort frá sólinni eða frá lestinni sem fer framhjá, er samt pláss fyrir málminn til að þenjast út. Ef samskeytin eru ekki með bili í hvoru öðru þenst málmurinn út og skilur eftir ekkert pláss fyrir málminn til að þenjast út, sem veldur því að endarnir beygjast.
Rétta svarið er B.
2. Glerbollar geta brotnað ef þeir fyllast skyndilega af heitu vatni. Þetta er vegna þess að…
A. Ytra byrðið hefur stækkað, innra byrðið hefur ekki stækkað
B. Innra rýmið hefur stækkað, ytra rýmið hefur ekki stækkað
C. Þensluhraði glersins er mjög lítill, þannig að það brotnar fljótt.
D. Þensluhraði glersins er mjög mikill, þannig að það brotnar fljótt.
Umræða
Rétta svarið er B.
3. Í tilraun eru tveir tvímálmar I og II samsettir úr þremur gerðum málma 1, 2, 3. Þegar þeir eru hitaðir beygjast tvímálmarnir tveir í þá átt sem sýnd er á myndinni. Byggt á þessum gögnum, fjórir einstaklingar
Nemendur gáfu eftirfarandi álit:
Rétta skoðunin kom fram hjá nemandanum…
A. A og B
B.A og D
C. B og C
D. C og D
Umræða
Flestir hlutir þenjast út þegar þeir eru hitaðir (hækkandi hitastig) og dragast saman þegar þeir kólna (lækkandi hitastig). Hins vegar, fyrir sömu hitastigsbreytingu, upplifa mismunandi gerðir hluta mismunandi mikla þenslu eða samdrátt. Þensla eða samdráttur sem hlutur upplifir fer eftir þenslustuðli hlutarins. Þenslustuðullinn er í beinu hlutfalli við stærð þenslunnar. Því stærri sem þenslustuðullinn er, því meiri er þensla, og því minni sem þenslustuðullinn er, því minni er þensla hlutarins.
Bimetall I:
Í tvímálmi I er málmur 2 lengri en málmur 1 vegna þess að málmur 2 þenst út meira en málmur 1. Þannig er þenslustuðull málms 2 meiri en þenslustuðull málms 1.
Bimetall II:
Í tvímálmi II er málmur 3 lengri en málmur 2 vegna þess að málmur 3 þenst út meira en málmur 2. Þannig er þenslustuðull málms 3 meiri en þenslustuðull málms 2.
Ef þetta er raðað, þá er línuleg útþenslustuðull málma frá stærstu til minnstu málmur 3, málmur 2 og málmur 1.
Rétta svarið er C.
4. Skoðaðu eftirfarandi mynd af langferðaflutningi raforku!
Rafmagnssnúrurnar eru lagðar lauslega yfir daginn þannig að...
A. Rafmagnssnúrurnar slitna ekki í köldu veðri.
B. Þegar rafmagnssnúruna er heitt er hægt að aftengja hana.
C. Skreppir ekki þegar rafstraumur fer í gegnum hann
D. Á daginn þenjast rafmagnssnúrur hratt út.
Umræða
Rafmagnskaplar eru úr koparmálmi, sem þenst út (lengist) þegar hann hitnar (hátt hitastig) og dregst saman (minnkast) þegar hann kólnar (lágt hitastig). Kaplar eru lauslega lagðir á daginn, þegar loftið er heitara en á nóttunni. Á nóttunni kólnar loftið, sem kælir kapalinn og veldur því að hann skreppur saman. Kapallinn er lauslega lagður svo að þegar hann skreppur saman verði hann ekki fyrir of miklu álagi og gæti skemmst.
Auk þess að á nóttunni verður loftið mjög kalt á regntímanum, sem kælir rafmagnssnúrurnar. Ef snúrurnar eru lagðar undir spennu, þegar þær kólna og dragast saman, verða þær mjög stífar og geta skemmst.
Rétta svarið er A.
5. Að morgni býr pabbi til kaffi. Hann hellti sjóðandi vatni í glas sem innihélt kaffi. Skyndilega brotnaði glerið eins og sést á myndinni hér fyrir neðan. Þetta er vegna…
A. Eðlilegur hiti að innan og utan glersins verður ójafnvægi.
B. Hitaupptökugeta innri glerveggsins er meiri en ytri veggsins.
C. Innri veggur glersins hefur þanist út en ytri veggur glersins hefur ekki þanist út.
D. Þrýstingur heits vatns og loftþrýstingur á innri og ytri veggi glersins verða jafn.
jafnvægi
Umræða
Sérhver hlutur þenst út (eykst að rúmmáli) þegar hann hitnar og dregst saman (minnkar að rúmmáli) þegar hann kólnar. Brot á glerinu tengist útþenslu glersins eftir að hafa fengið viðbótarhita frá sjóðandi vatni.
Rétta svarið er C.
6. Skoðið myndina!
Of þétt málmtappi af flösku er auðvelt að opna ef heitu vatni er hellt yfir hann. 
getur komið fram vegna útvíkkunarstuðuls flöskuloksins…..
A. Meiri en útvíkkunarstuðullinn á opi glerflösku
B. Minni en útvíkkunarstuðullinn á opi glerflösku
C. Meira en útþenslustuðull loftsins í flöskunni
D. Minni en útþenslustuðull loftsins í flöskunni
Umræða
Þegar járni og gleri er hellt saman við heitt vatn þenst járnið hraðar út en glerið. Þetta er vegna þess að þenslustuðull járns er meiri en glersins.
Útþensla er aukning á rúmmáli, þannig að ef rúmmál málmtappans eykst, þá eykst þvermál tappans einnig. Aukning á þvermáli tappans er meiri en aukning á þvermáli glerflöskuopsins, sem veldur því að tappan losnar og auðvelt er að opna hana.
Rétta svarið er A.
7. Skoðið eftirfarandi myndir og töflur!
Byggt á tilraunakenndri myndskreytingu og gögnum um línulega útvíkkunarstuðul málma, er rétt röð fyrir stál-, kopar- og álstangir...
A. P, Q, R
B. Q, P, R
C. Q, R, P
D. R, Q, P
Umræða
Því hærri sem útþenslustuðull hlutar er, því meiri verður útþenslan sem hluturinn upplifir.
Miðað við gögn um útþenslustuðul málma í töflunni hér að ofan, hefur stál lægsta útþenslustuðulinn og ál þann hæsta. Því er röð útþenslunnar frá minnstu til stærstu stáli, kopar og ál.
Miðað við myndina af útþensluvísinum er röð útþenslunnar, frá minnstu til stærstu, Q, P, R.
Rétta svarið er B.
Heimild spurningar:
Spurningar um landspróf í náttúrufræði fyrir unglinga í framhaldsskóla/íslömskum unglinga
