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.
