Nr Zespołu 4 |
Nr Ćwiczenia: M -10 |
Temat: Moduł Younga |
W.B.L. Z.B.O |
|
|
Gawicki Artur |
Ocena: |
|
Jednym z efektów oddziaływania ciał na dane ciało jest deformacja. Najprostszym jej rodzajem jest wydłużenie pręta lub druta pod wpływem pewnej rozciągającej siły F. Wówczas wzrost długości pręta, którego pierwotna długość była równa l wyniesie Δ l. Wtedy doświadczenie wykaże że przy deformacji sprężystej wydłużenie Δ l jest proporcjonalne do przekroju poprzecznego pręta s oraz zależy od własności sprężystych materiału, z którego wykonano pręt. Zależność ta wynosi:
F x l
Δ l = −−−−−−
E x s
Wielkość E, której odwrotność jest współczynnikiem proporcjonalności nosi nazwę Modułu Younga lub sprężystości i charakteryzuje opór, jaki materiał stawia siłą rozciągania.
Względne wydłużenie pręta lub drutu jest proporcjonalne do naprężenia rozciągającego.
p= x E
-- względne wydłużenie pręta , p.- siła przypadająca na jednostkę przekroju poprzecznego
Doświadczenie polega na ułożeniu belki duraluminiowej luźno położonej w płaszczyźnie poziomej , końcami na podporach i obciążonej na środku między podporami.
Miarą odkształcenia jest strzałka ugięcia λ odległość o jaką obniża się punkt przyłożenia siły.
CZĘŚĆ LABORATORYJNA
i =0,1,.... 5, P=0,5 kg
i |
Pi |
f1i |
f2i |
T1i |
T2i |
0 |
0 |
0,16 |
0,28 |
500 |
500 |
1 |
0,5 |
0,74 |
1,40 |
518 |
486 |
2 |
1 |
1,80 |
1,93 |
546 |
466 |
3 |
1,5 |
2,31 |
2,70 |
552 |
448 |
4 |
2 |
2,95 |
3,57 |
562 |
430 |
5 |
2,5 |
3,67 |
4,44 |
578 |
410 |
Obliczanie przyrostu strzałki ugięcia :
Belka w normalnym położeniu belka odwrócona
df1i = - 0,16 df2i = 0,28
df1i = 0,58 df2i = 0,82
df1i =1,64 df2i = 1,65
df1i =2,15 df2i = 2,42
df1i =2,79 df2i = 3,29
df1i =3,51 df2i = 4,16
Obliczanie wartości rezystancji :
dR1i =( T1i -500)x0,002Ω dR2i = (500 - T2i )x 0,002Ω
dR1i =ΔR1i dR2i =ΔR2i
dR1i =0,036 dR2i =0,028
dR1i =0,092 dR2i =0,068
dR1i =0,104 dR2i =0,104
dR1i =0,124 dR2i =0,140
dR1i =0,156 dR2i =0,180
Obliczanie średniej wartości strzałki ugięcia (kolejnej średniej )
df 1i + df 2i
d fśr i = _______
2
d fśr i = 0,700
d fśr i = 1,645
d fśr i = 2,285
d fśr i = 3,040
d fśr i = 3,835
Obliczanie średniej wartości rezystancji (kolejnej średniej ):
dR 1i + dR 2i
d Rśr i = _______
2
d Rśr i =0,032
d Rśr i =0,080
d Rśr i =0,104
d Rśr i =0,132
d Rśr i =0,168
Obliczanie momentu bezwładności belki :
L =200 mm h3
b =15 mm J = 6x _____ J = 80
h =4 mm 12
Obliczanie stałej C :
k = 100 mm Jx (L1 + k ) 2 +h x k 2
L = 200 mm C = k ___________________
24 x J
3(200+100)2 - 4x 1002
C = 100 ____________________ = 11979,166
24 x 80
Obliczanie stałej D :
k = 2,0 6k x k x R
R = 119Ω D = __________
6h 2
6 x 100 x 2 x 119
D = __________ =595
15 x16
Obliczanie modułu Younga dla kolejnych pomiarów obu położeń belki :
P P
E fi = _____ x C E Ri = _____ x D
Δ fśri Δ Eśri
E fi =8556,5 E Ri =9296,9
E fi = 7282,2 E Ri =7437,5
E fi = 7863,8 E Ri =8581,7
E fi = 7881 E Ri =9015,1
E fi =7809,1 E Ri =8854,1