190
Rys.3. Schemat zamocowania płaskownika (2"- tensometr)
l*~ * —* |
Z1 1 |
— |
.... |
tensometr) |
Mocujemy teraz pręt w imadle - pod wpływem ciężaru własnego odkształca się i galwanometr wychyla się z położenia zerowego. Aby go doń z powrotem sprowadzić, należy przesunąć styk do położenia x\.
Teraz obciążamy pręt ciężarem F i ponownie notujemy położenie styku na drucie oporowym, przy którym mostek jest w równowadze.
Pomiary przeprowadzamy dla różnych długości ramienia r, na którym zawieszony jest ciężar i7.
Wyniki pomiarów wpisujemy do tabeli 1.
Tabela 1
k=....... E=....... Rs=....... Ro =....... r_2E Rs _ k (R0+±R5)L | |||
początkowe położenie styku x0 =......cm | |||
r m |
X i cm |
Ax, - x,-x0 cm |
cr N/m2 |
obciążenie własne belki | |||
Naprężenia obliczamy ze wzoru (8), w którym M3 zastępujemy wyrażeniem (5). Wzór ten do obliczeń wygodnie jest przekształcić do postaci:
2M3 E
r3 T
1E_
k
*5
(R0+$RS)L
■ Ax = C • (x - x0).
Wyniki obliczeń wpisujemy do tabeli 1.
Dla jednego pomiaru liczymy niepewność maksymalną a Sporządzamy wykres naprężenia w funkcji długości ramienia działania siły r, cr(r).
Zadanie 2 (dla studentów bardziej zaawansowanych)
Obliczyć wielkość naprężenia w tym samym miejscu zginanej belki, korzystając ze wzoru teorii sprężystości; porównać obliczoną wartość naprężenia z wartością uzyskaną z pomiaru.
Naprężenie belki dane jest wzorem:
M ■ z
gdzie: M jest momentem gnącym, tzn. sumą momentów sił zewnętrznych, działających na rozpatrywaną część belki, obliczoną względem środka ciężkości rozważanego przekroju, z - odległością rozpatrywanego punktu od osi obojętnej belki (u nas: z=h/2), J0 - momentem bezwładności prostokątnego
ń-/i3
12
przekroju pręta względem poziomej osi symetrii: Ą = —— (rys.3).
Na moment gnący M składa się moment siły F: i moment własnego ciężaru belki Mi. Jeżeli długość belki (od zamocowania do swobodnego końca) oznaczamy przez a, a jej ciężar przez Q, to: