10753

2. Metoda pomiaru

• Wyznaczanie modułu Younga przez rozciągnięcie drutu

Jeden koniec stalowego drutu o długości około dwu metrów jest zamocowany w uchwycie górnego wspornika osadzonego w ścianie. Do dolnego końca drutu jest przytwierdzona ciężka ramka stalowa wsparta na czujniku mi kromę trycznym, podtrzymywanym przez uchwyt dolnego wspornika osadzonego w śdanie. Ramka wstępnie napina i prostuje drut Do ramki podwieszona jest szalka na odważniki. Czujnik mikrometryczny pozwala mierzyć przyrosty długośd A/ z dokładnością 0,005 mm.

Czujnik jest tak skonstruowany, że możliwe jest przed przystąpieniem do pomiarów naprowadzenie jego wskazówki na zero skali. Po wykonaniu tej czynności (wyzerowaniu), będziemy kładli na szalkę ciężary F i odczytywali przyrosty długości A/.

• Wyznaczanie modułu Younga przez pomiar strzałki ugięcia pręta

Stosunkowo prostą metodą jest wyznaczenie modułu Younga przez pomiar tzw. Strzałki ugięcia. Jest to wielkość przesunięcia swobodnego końca pręta z jednej strony sztywno zamocowanego w uchwycie i poddanego na dmgim końcu działaniu siły F prostopadłej do jego długości

Dla pręta o przekroju prostokątnym, długości 1 (mierzonej od uchwytu), szerokości d i grubości h, według teorii sprężystości strzałka ugięcia Y jest równa:

Y =

Wzór ten można stosować dla pręta wykonanego z materiału jednorodnego i izotropowego oraz w przypadku promieni krzywizny dużych w porównaniu z jego długością. Wyznaczając zależność strzałki ugięcia Y od wartości siły F można obliczyć współczynnik a nachylenia prostej Y=f(F), który jest współczynnikiem proporcjonalności we wzorze

4/³

° dh*E

A moduł Younga wynosi:

E

4/³

dh'a

2