laboratoria z fizyki

WYZNACZANIE MODUŁU SZTYWNOŚCI ZA POMOCĄ WAHADŁA TORSYJNEGO

SPRAWOZDANIE

PPRZYRZĄDY

• wahadło torsyjne z dodatkowym krążkiem stalowym

• śruba mikrometryczna

• suwmiarka

• przymiar kreskowy

• waga elektroniczna

Tabela pomiarowa

	m [g]	2R1 [mm]	2R2 [mm]	2r [mm]	h [m]	t0 20 [s]	t1 20 [s]	T0 [s]	T1 [s]
1	471,8	200,4	12,25	0,6	0,535	120,79	192,8	6,0395	9,64
2	471,7	200,29	12,43	0,59	0,535	120,3	193,48	6,015	9,674
3	471,8	200,29	12,43	0,59	0,535	120,32	192,84	6,016	9,642
	471,76	200,326	12,45	0,593	0,535	120,47	193,04	6,0235	9,652
	0,06	0,074	0,05	0,32	0	0,44	0,016	0,016	0,007

• obliczamy wartości średnie
  

n - ilość wyrazów

dla m:

dla 2R₁

dla 2R₂

dla 2r

dla h

dla t_{0 20}

dla t_{1 20}

dla T₀

dla T₁

• obliczamy okresy

T_{0 1} = 6,0395 T_{1 1} = 9,640

T_{0 2} = 6,0150 T_{1 2} = 9,674

T_{0 3} = 6,0160 T_{1 3} = 9,642

• obliczamy niepewność pomiarową dla Δx_i

dla m Δ m = 471,76 - 471,7 = 0,06

dla 2R₁ Δ2R₁ = 0,074

dla 2R₂ Δ2R₂ = 0,05

dla 2r Δ2r = 0,007

dla h Δh = 0

dla t_{0 20} Δt_{0 20} = 0,32

dla t_{1 20} Δt_{1 20} = 0,44

dla T₀ ΔT₀ = 0,018

dla T₁ ΔT₁ = 0,007

• obliczamy współczynnik sztywności

m = 471,76 [g] T₀ = 6,025 [s]

h = 0,535 [m] T₁ = 9,65 [s]

R₁ = 100,16 [mm] r = 0,296 [m]

R₂ = 6,225 [mm] π = 3,14

• obliczamy odchylenia standardowe

• obliczamy rachunek błędów

SG² = 0,001005896 ∗ 10²⁰ Pa²

SG > 0

SG =

SG = 0,031715863 ∗ 10¹⁰ Pa

• obliczamy dokładność pomiaru współczynnika sztywności

ΔG = 3SG

ΔG = 3 ∗ 0,031715863 ∗ 10¹⁰ Pa = 0,0951474 ∗ 10¹⁰ Pa

wyznaczanie modułu sztywności za pomocą wahadła torsyjnego

2

schemat wahadła torsyjnego

L

Tarcza pierwotna o momencie bezwładności J

Tarcza dodatkowa o zmiennym momencie bezwładności J₁

---