background image

1.

 

Opis zastosowanego do wiadczenia. 

           Wa  wszystkie ci arki  i umie ci  na górnej konsoli. Mierz  długo  drutu L

1

 za 

pomoc  miary milimetrowej. Nast pnie mierz  w dziesi ciu miejscach mikromierzem 

rednic  drutu oraz obliczam warto   redni  d. Ustawiam poziomic  kr c c  rub  na górnej 

cz ci przyrz du.   rub  mikrometryczn  od strony spodniej zeruje  miernik przesuwu 
liniowego. Kolejno zdejmuj  ci arki z górnej konsolki i umieszczam je na szalce i po 
ustawieniu poziomicy odczytuje wydłu enie 

L. Powtarzam pomiary przekładaj c kolejne 

obci niki na górn  konsolk . Obliczam  rednie wydłu enie odpowiadaj ce tym samym 
obci eniom drutu. Zale no  

L od obci enia P przedstawi  na wykresie. Moduł Younga 

wyznaczam dla maksymalnego obci enia zgodnie z instrukcj . 
 

2.

 

Obliczenia wyznaczonej wielko ci.

 

 

 
Zale no  

L od obci enia P 

Zale no



y = 0,0519x

R

2

 = 0,9884

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0

5

10

15

20

25

30

Obci





enie [N]

∆∆∆∆

L

 [

m

m

]

 

Moduł Younga dla maksymalnego obci enia: 
m=2,971696[kg] 
L=1,305 [m] 

L=0,00089 [m] 

d=0,000393 [m] 

(

)





=

=

=

2

11

2

4

2

10

647

,

3

10

93

,

3

00089

,

0

305

,

1

81

,

9

971696

,

2

4

4

m

N

d

L

mgL

E

π

π

          

 
 
 

background image

 
 
 
 

3.

 

Szacowanie niepewno ci. 

Niepewno  całkowita dla  rednica d 

 

( )

(

)

[ ]

[ ]

m

mm

n

n

d

U

n

i

i

A

6

3

4

-

1

2

10

1,106

10

1,106

)

1

10

(

10

10

1,10

1

=

=

=

=

=

=

ε

x(d)=10

-5

 [m] 

( )

( )

[ ]

m

d

x

d

U

B

6

5

10

774

,

5

3

10

3

=

=

=

 

( )

( )

( )

(

) (

)

[ ]

m

d

U

d

U

d

U

B

A

C

6

2

6

2

6

2

2

10

5,878

10

774

,

5

10

1,106

=

+

=

=

+

=

 

 
 

Niepewno  całkowita dla długo ci  L 
 

( )

( )

( )

[ ]

[ ]

m

mm

L

x

L

U

L

U

B

C

6

3

10

774

,

5

10

774

,

5

3

01

,

0

3

=

=

=

=

=

 

 
Niepewno  całkowita dla długo ci L 

x(L) =10

-3

[m]     

( )

( )

( )

[ ]

m

L

x

L

U

L

U

B

C

4

3

10

77

,

5

3

10

3

=

=

=

=

 

Niepewno  całkowita dla przy pieszenia ziemskiego g 

x(g) =0,01





2

s

m

       

( )

( )





=

=

=

2

3

10

77

,

5

3

01

,

0

3

s

m

g

x

g

U

C

 

Niepewno  całkowita dla masa m 
Skoro m=m

1

+m

2

+m

3

+m

4

+m

5

+m

6

 i 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

[ ]

( )

( )

[ ]

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

(

)

[ ]

kg

m

U

m

U

m

U

m

U

m

U

m

U

m

U

m

U

kg

m

x

m

U

to

kg

m

x

m

x

m

x

m

x

m

x

m

x

m

x

i

C

C

C

C

C

C

C

C

i

i

C

i

6

2

6

2

6

2

5

2

4

2

3

2

2

2

1

2

6

6

6

5

4

3

2

1

10

828

,

2

10

155

,

1

6

6

10

155

,

1

3

10

2

=

=

=

+

+

+

+

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Lp. 

Czas d 

[mm] 

 

[mm] 

[mm

2

0,400 

7,00E-03  4,90E-05 

0,395 

2,00E-03  4,00E-06 

0,395 

2,00E-03  4,00E-06 

0,390 

-3,00E-03  9,00E-06 

0,395 

2,00E-03  4,00E-06 

0,395 

2,00E-03  4,00E-06 

0,390 

-3,00E-03  9,00E-06 

0,390 

-3,00E-03  9,00E-06 

0,390 

-3,00E-03  9,00E-06 

10 

0,390 

-3,00E-03  9,00E-06 

=

n

i

i

d

n

1

1

=0,393 

=

=

n

i

i

1

2

ε

1,10·10

-4

 

background image

(

) (

)

(

) (

)

(

) (

)

(

) (

)

(

) (

)





=

=

=





=

=

=





=

=

=





=

=

=





=

=

=

2

2

15

3

4

4

2

2

2

14

2

4

2

4

2

2

2

2

11

2

4

4

2

2

16

2

4

4

2

2

11

2

4

4

2

10

-1,856

10

93

,

3

10

6

,

8

305

,

1

81

,

9

971696

,

2

8

8

10

-4,240

10

93

,

3

10

6

,

8

305

,

1

81

,

9

971696

,

2

4

4

10

2,794

10

93

,

3

10

6

,

8

81

,

9

971696

,

2

4

4

10

3,717

10

93

,

3

10

6

,

8

305

,

1

971696

,

2

4

4

1

10

1,227

10

93

,

3

10

6

,

8

305

,

1

81

,

9

4

4

m

s

kg

d

L

g

m

d

E

m

s

kg

d

L

L

g

m

L

E

m

s

kg

d

L

g

m

L

E

m

kg

d

L

L

m

g

E

m

s

d

L

L

g

m

E

π

π

π

π

π

π

π

π

π

π

 

 
 
Niepewno  całkowita 

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

d

U

d

E

L

U

L

E

L

U

L

E

g

U

g

E

m

U

m

E

E

U

C

C

C

C

C

C

+

+

+





+

=

 U

C

(E)=1,130·10

10





2

m

N

 



 

Zapis ko cowy.  =95% dla k=2 

U(E)=k· U

C

(E)= 1,130·10

10

·2=2,260·10

10





2

m

N

 

 

E=(3,65± 0,23) ·10

11





2

m

N

 

4.

 

Wnioski. 

     Wyznaczona warto  modułu Yanga E trudno porówna  z warto ci  tablicow , poniewa  
nie wiemy z jakiego materiału został wykonany badany drut. 
    Do opracowania powy szego  wiczenia doł czyłem wykres obrazuj cy przyrost długo ci 
drutu od działaj cej siły. Wykres ten jest lini  prost , co potwierdza,  e dla niewielkich 
napr e  spełnione jest prawo Hooke'a.