UNIWERSYTET ÅšL
SKI W KWTOWICWCH
I PRACOWNIA FIZYCZNA
Ć W I C Z E N I E NR 6
Ć W I C Z E N I E NR 6
Ć W I C Z E N I E NR 6
Ć W I C Z E N I E NR 6
WYZNACZANIE MODUA
U YOUNGA
METOD
STRZAA
KI UGI
CIA
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM WST
PNEGO
" Naprężenia w ciałach stałych, rodzaje odkształceń sprężystych,
" Prawo Hooke a, plastyczność, wytrzymałość na zerwanie
" moduł Younga, moduł sztywności, współczynik Poissona
" Zginanie belki, strzałka ugięcia (wyprowadzenie wzoru)
APARATURA
" Podstawa z ostrzami pryzmatycznymi.
" Belki o przekroju prostokątnym (ponumerowane, z różnych metali)
" Uchwyt do czujnika zegarowego
" Uchwyt do szalki na obciążniki
" Czujnik zegarowy, śruba mikrometryczna lub suwmiarka.
" Linijka ze skalÄ… milimetrowÄ….
WZORY SCHEMATY
13 P
E = Å"
(6.1)
4ah3 S
S  strzałka ugięcia
l  długość belki
a  szerokość belki
h  wysokość belki
E  moduł Younga
P  obciążenie (siła uginająca)
1
l
a
S
P
Rys. 6.1 Wymiary badanej belki . Rys.6.2 Schemat układu do badania ugięcia belki.
WYKONANIE ĆWICZENIA
1. Zmierzyć wielokrotnie wymiary poprzeczne belki w różnych miejscach: szerokość  a,
wysokość  h (rys.6.1).
2. Umieścić belkę na pryzmatach. Zmierzyć odległość l między pryzmatami.
3. W połowie odległości między pryzmatami umieścić uchwyt na czujnik zegarowy a na
belce uchwyt na szalę (w okienku uchwytu zaznaczony środek belki). Czujnik
zegarowy musi być ustawiony na pryzmacie uchwytu szalki. Zamontować w uchwycie
szalkę na obciążniki.
4. Za pomocą wagi elektronicznej pomierzyć masy obciążników, które mają być użyte do
pomiaru. (obciążniki są ponumerowane)
5. Zamontować czujnik zegarowy. Obracając tarczą skali czujnika ustawić zerowe położenie
wskazówki.
6. Dokładać na szalkę kolejne obciążniki odczytując wskazania czujnika Si.
7. Przeprowadzić podobne pomiary dla obciążeń malejących (zdejmując kolejne
obciążniki).
8. Czynności wymienione w pkt. 1  6 powtórzyć dla następnej belki.
UWAGA !  ilość pomiarów w punktach 1, 2, 5, 6 oraz ilość belek należy ustalić
z prowadzÄ…cym.
2
h
OPRACOWANIE WYNIKÓW
Dla każdej belki:
1. Obliczyć wartości średnie a i h. Obliczyć niepewności pomiarowe "a i "h metodą
statystycznÄ….
2. Określić niepewność pomiarową "l.
3. Sporządzić jeden, wspólny wykres zależności Si = f (Pi), dla obciążeń rosnących i
malejących. ( Dopasować prostą metodą najmniejszych kwadratów lub programem
komputerowym).
4. Na podstawie równania prostej obliczyć wartość P/S (odwrotność współczynnika
kierunkowego prostej).
5. Korzystając z obliczonej powyżej wartości P/S i pomierzonych wartości a,h i l obliczyć
wg wzoru (6.1) wartość modułu Younga E.
6. Oszacować wielkość maksymalnych niepewności "E. Porównać otrzymane wyniki E
z wartościami tablicowymi.
Si[m]
Pi[N]
Rys.6.3 Przykładowa zależność strzałki ugięcia od obciążenia belki.
LITERATURA
1. S. Szczeniowski,  Fizyka doświadczalna , t.I, PWN Warszawa 1972.
2. M. Halaunbrenner,  Ćwiczenia praktyczne z fizyki , PSWS Warszawa 1971.
3. T. Dryński,  Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki , PWN Warszawa
4. H. Szydłowski,  Pracownia fizyczna , PWN Warszawa
3