Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną Ćw. nr 12
Grzegorz Struś Piotr Czermak Tomasz Podżorny	Wydział elektroniki Rok studiów- 1		Data wykonania: 18.03.2005	Termin: 14.03.2005
						Ocena:	Podpis:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie występującego w prawie Hooke'a modułu sztywności przez pomiar okresu sprężystych drgań obrotowych.

2. Podstawowe wzory wykorzystane w ćwiczeniu:

a) forma podręcznikowa

l = długość drutu

m = masa dodatkowej tarczy K

r = promień pręta

R = promień dodatkowej tarczy K

T₁ = okres drgań układu bez dodatkowej tarczy

T₂ = okres drgań układu z dodatkową tarczą K

b) forma zawierająca bezpośrednie wielkości mierzone

b = średnica tarczy dodatkowej K

d = średnica drutu

m = masa dodatkowej tarczy K

n = liczba drgań wahadła

t₁ = czas , w którym wahadło układu bez dodatkowej tarczy wykonało n drgań

t₂ = czas ,w którym wahadło układu wykonało n drgań z dodatkową tarczą

l = długość drutu

3. Schemat układu pomiarowego:

4. Spis przyrządów pomiarowych:

Wahadło torsyjne

Skala milimetrowa lustrzana

Suwmiarka o dokładności 0,02mm

Śruba mikrometryczna o dokładności 0,01mm

Waga elektroniczna o dokładności 0,1 g

Stoper

5. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń

Średnica drutu			Średnica tarczy dodatkowej
Lp.	d		Lp.	b
				[mm]			[mm]
1.	0,59		1.	140,10
2.	0,59		2.	140,12
3.	0,58		3.	140,08
4.	0,58		średnia	140,10
5.	0,59
6.	0,59
7.	0,58		Długość drutu
8.	0,58		Lp.	l
9.	0,58				[mm]
10.	0,58		1.	62,5
średnia	0,58		2.	62,5
			3.	62,5
			średnia	62,5

Czas trwania drgań bez dodatkowej tarczy (n = 25)
Lp.	t1
		[s]	[s]
1.	197,02	0,36
2.	196,13	0,53
3.	196,82	0,16
średnia	196,66	0,35

Czas trwania drgań z dodatkową tarczą (n = 25)
Lp.	t2
		[s]	[s]
1.	236,98	0,32
2.	236,13	0,53
3.	236,87	0,21
średnia	236,66	0,35

Masa dodatkowej tarczy: m = 383,6 g

6. Obliczenie modułu sztywności:

Korzystając ze wzoru:

Obliczyliśmy moduł sztywności:

G = 7,537 * 10¹⁰ Pa

7. Analiza błędów.

8. Dyskusja Błędów i Wnioski

W doświadczeniu wykorzystaliśmy następujące urządzenia : suwmiarka , śruba mikrometryczna , waga elektroniczna oraz stoper. Błąd w pomiarze został spowodowany niedokładnością przyrządów pomiarowych , nieprecyzyjnym odczytem wyników podczas pomiaru długości drutu oraz jego szerokości. Skorzystaliśmy z podanych przyrządowych błędów : śruba mikrometryczna z podziałką o dokładności 0,01 mm , a suwmiarka z noniuszem o dokładności 0,02 mm. Nasze ćwiczenie składało się z 3 pomiarów dla tarczy stałej i 3 pomiarów dla tarczy dodatkowej. Liczba drgań wahadła n = 25. Na wyliczony błąd modułu sztywności wpływają błędy poszczególnych wielkości mierzonych w wykonanym doświadczeniu .

---