2018-03-09
344
Цель paботы: исследование малого упругого продольного растяжения проволоки и определение модуля Юнга проволоки.
Описание лабораторной установки
На рисунке 2.4 представлен внешний вид лабораторной установки. Исследуемая проволока закреплена в стойке левой опоры 2 станины 1, пропущена через отверстие в пластине с индикатором 6 и зацеплена за крюк динамометра 12. Скоба динамометра цепляется за стойку 13 каретки 8. положение каретки 8 можно регулировать маховиком 14.
ВНИМАНИЕ. Не допускается перенапряжение проволоки, иначе в проволоке появится пластическая деформация.
Рисунок 2.4 - Вид экспериментальной установки №2
Порядок выполнения работы
1 Вращая маховик 14, натянуть проволоку.
2 Измерить практическую длину проволоки L (рисунок 2.4) по шкале станины.
3 По шкале индикатора определить начальное значение линейного удлинения проволоки ℓ1. По шкале динамометра определить начальное значение силы натяжения проволоки F1.
4 Вращением маховика 14 увеличить силу натяжения проволоки.
5 Определить значение линейного удлинения проволоки ℓ2 и значение силы натяжения F2 проволоки. Измерения произвести 3 раза при различных натяжениях проволоки.
6 Определить линейное удлинение проволоки по формуле:
Δ ℓ = ℓ 2- ℓ 1. (2.10)
7 Определить силу натяжения проволоки по формуле:
F=F2-F1. (2.11)
8 Вычислить площадь сечения проволоки
(2.12)
где d-диаметр проволоки.
9 Вычислить модуль Юнга по формуле:
(2.13)
10 Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Таблица опытных и расчетных данных
| L, м | ℓ1, м | ℓ2, м | Δℓ, м | F1, Н | F2, Н | F, Н | Е, Па | Еср, Па | ΔЕ, Па | δ Е,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 Определить относительную погрешность по формуле:
. (2.14)
Значения абсолютных погрешностей: ΔF= 0,005Н, ΔL= 0,0005м, Δℓ= 5·10-6м, Δπ= 0,0004, ΔD =10-5м.
12 Зная относительную погрешность вычислить абсолютную погрешность:
Δ Е= Еср·δЕ (2.15)
13 По окончании работы проволоку оставить без нагрузки.
14 Записать окончательный результат в виде:
E=(Eср± ΔЕ) при δЕ= %
Контрольные вопросы
1 Ответьте на контрольные вопросы 1-12 теоретического введения к лабораторным работам 1.2.а,1.2.б, и 1.3.
2 Изложите порядок выполнения работы и запишите рабочие формулы.
