Wyznaczanie modułu sztywności

przy pomocy wahadła torsyjnego

Przyrządy:

1.

Wahadło torsyjne z dodatkowym krążkiem stalowym.

2.

Śruba mikrometryczna.

3.

Suwmiarka.

4.

Przymiar kreskowy.

5.

Waga elektroniczna.

6.

Stoper.

Przebieg czynności:

1. Zmierzyć trzykrotnie:

m

– masę dodatkowej tarczy stalowej,

1

d

– średnicę zewnętrzną dodatkowej tarczy stalowej,

2

d

– średnicę wewnętrzną dodatkowej tarczy stalowej,

3

d

– średnicę drutu wahadła,

h

– długość drutu wahadła,

10

0

t

– czas 10 pełnych drgań wahadła bez dodatkowej tarczy stalowej,

10

1

t

– czas 10 pełnych drgań wahadła z dodatkową tarczą stalową.

2. Obliczyć promień zewnętrzny i wewnętrzny dodatkowej tarczy stalowej, promień

drutu oraz okresy drgań:

2

1

1

d

R

=

,

2

2

2

d

R

=

,

2

3

d

r

=

,

10

10

0

0

t

T

=

,

10

10

1

1

t

T

=

.

3. Na podstawie wzoru

(

)

(

)

4

2

0

2

1

2

2

2

1

π

4

r

T

T

R

R

mh

G

−

+

=

obliczyć współczynnik sztywności drutu na podstawie każdej z trzech serii
pomiarowych. Pamiętać o wyrażeniu wielkości fizycznych występujących w powyż-
szym wzorze w jednostkach głównych układu SI.

4. Obliczyć wartość średnią G współczynnika sztywności drutu oraz oszacować

maksymalną niepewność pomiarową G

Δ ( za maksymalną niepewność pomiaru G

Δ

przyjąć wartość bezwzględną z różnicy pomiędzy wartością średnią a wartością
najbardziej od niej odbiegającą).

5. Porównać obliczoną wartość współczynnika sztywności z wartością współczynnika

sztywności dla stali odczytaną w tablicach.

Tabela pomiarowa:

m

1

d

2

d

3

d

h

10

0

t

10

1

t

1

R

2

R

r

0

T

1

T

G

g]

[

mm]

[

mm]

[

mm]

[

cm]

[

s]

[

]

s

[

mm]

[

mm]

[

mm]

[

]

s

[

s]

[

Pa]

[