POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z ćwiczenia nr 3
AGNIESZKA SŁABA	Temat: Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną
Wydział PPT/IB	Data: 1996-11-22	Ocena:

WSTĘP

Celem ćwiczenia było wyznaczenie modułu sztywności. Ćwiczenie wykonano dokonując pomiary okresów drgań wahadła torsyjnego. Wpierw wyznaczono okresy drgań bez dodatkowej tarczy obciążającej, potem okres drgań wahadła obciążonego dodatkową tarczą. Dokonano również pomiarów średnicy drutu wahadła i dodatkowej tarczy. Zmierzono także długość drutu i zważono dokładaną tarczę. Mając te wielkości można wyznaczyć moduł sztywności.

SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO

M - tarcza stała

K - tarcza wymienna

WYKAZ ZADAŃ POMIAROWYCH

Pomiary długości i średnicy drutu, średnicy dodatkowej tarczy, jej masy oraz ilości i czasu drgań wahadła torsyjnego.

POMIARY

Długość drutu l = 0.633 m

Masa tarczy 0,384±0.0001 kg

Δd=0.01mm=0.0001m

Średnica drutu d

lp	d[mm]
1	0.62
2	0.60
3	0.60
4	0.61
5	0.62
6	0.63
7	0.62
8	0.63
9	0.64
10	0.63

Średnio d=(0.62 ± 0.01)mm = (0.00062 ± 0.00001) m

Średnica tarczy

lp	b[m.]
1	0.140
2	0,145
3	0,140
4	0,142
5	0,144

Średnio b = (0,1422 ± 0,0001) m

Czas drgań wahadła bez dodatkowej tarczy t₁

lp
1	78.783
2	78.207
3	78.033
4	78.749
5	78.751
6	78.777
7	78.710
8	78.708
9	78.636
10	78.856

Czas drgań wahadła bez dodatkowej tarczy t₂

lp
1	94.706
2	94.669
3	94.646
4	93.648
5	93.631
6	94.827
7	94.671
8	94.731
9	93.598
10	94.784

Ilość drgań : n = 10

gdzie:

m - masa dodatkowej tarczy

b - średnica dodatkowej tarczy

l - długość drutu

n - ilość wykonanych drgań

d - średnica drutu

t₁ - czas wykonania n=10 drgań z dodatkową tarczą

t₂ - czas wykonania n=10 drgań bez dodatkowej tarczy

Pa

Ostatecznie G = 7.1±0.5 *10¹⁰Pa

Błąd wyznaczania szukanej wielkości oszacowany zostanie metodą różniczki logarytmicznej korzystając z wzoru:

WYNIKI

Wartość wyliczonego współczynnika jest bliska wartości tabelarycznej współczynnika dla stali(7,2÷8,2*10¹⁰Pa). Należy więc podejrzewać iż w doświadczeniu użyto drutu stalowego. Największy błąd wprowadza pomiar średnicy drutu. Pozostałe błędy są w porównaniu z nim niewielkie (rząd wielkości mniejsze). Można zwiększyć dokładność wyznaczania szukanego modułu sprężystości przez dokładniejszy pomiar średnicy drutu.

---