И обработка результатов

Порядок проведения эксперимента

1. Измерить с помощью линейки длину проволоки L от верхнего до нижнего зажима.

2. Измерить несколько раз микрометром диаметр проволоки и взять среднее из полученных значений. Вычислить радиус проволоки R.

3. Измерить с помощью линейки расстояния между центрами грузов на стержне от оси ОО^/, сначала l ₁ и затем l ₂.

4. Измерить периоды простых колебаний, когда грузы находятся в положении aa ₁. Для этого поворачивают стержень в горизонтальной плоскости на некоторый угол = 10…15^о от своего устойчивого положения, затем одновременно отпускают стержень и включают секундомер. Определить время 20 – 30 простых колебаний по секундомеру.

5. Если секундомер показал t ₁ секунд, то период простого колебания будет равен .

6. Таким же образом измеряют периоды простых колебаний T ₂ для положения грузов bb₁.

7. Результаты измерений занести в табл.1.

8. Пользуясь данными измерений, вычислить модуль сдвига материала

проволоки по формуле (6).

9. Вычислить относительную и абсолютную погрешности измерений.

Таблица 1

№	m,кг	R,м	L,м	l1,м	t1,c	,c	l2,м	t2,c	,c	Gкр.Н/м^2	G,Н/м^2

m = 0.312 кг (масса одного груза);

D = 2.3 мм (диаметр проволоки).

Контрольные вопросы для допуска к работе

1.Какие бывают виды деформации? Опишите их и дайте определения характеризующих их величин.

2.Сформулируйте и запишите закон Гука.

3.Дайте определения модуля сдвига и модуля кручения. В чем принципиальное отличие модуля кручения и модуля сдвига? Выразите связь между этими величинами.

4.Опишите цель эксперимента и способ ее реализации на конкретной экспериментальной установке.

5. Как влияют на точность эксперимента момент инерции маятника, длина и толщина струны?

6.Можно ли с помощью имеющихся в лаборатории приборов определить коэффициент Пуассона путем прямого измерения поперечных размеров проволоки?

Задание на СРС. Проработать следующие вопросы

и задания к сдаче отчета

1. Какие деформации являются элементарными? Как можно классифицировать деформации сгиба и кручения?

2. Ознакомьтесь с понятиями: упругие, неупругие, пластические, остаточные деформации, предел упругости, область текучести, предел прочности.

3. Что такое упругий гистерезис?

4. В чем состоит упрощение реальной ситуации, предлагаемое моделью абсолютно упругого тела?

5. Сформулируйте закон Гука.

6. Дайте определения модуля Юнга, коэффициента Пуассона, модуля сдвига.

7. Почему в качестве величин, характеризующих упругие свойства материалов выбирают пару: модуль Юнга  коэффициент Пуассона, а не пару: модуль Юнга  модуль сдвига?

8. *Получите соотношения (4) и (5).

9. *Рассчитайте работу, которую необходимо затратить на однородное растяжение (сжатие) стержня длиной l и площадью поперечного сечения S на величину D l для двух случаев: 1. внешняя сила в каждый момент времени чуть-чуть превосходит силу упругости; 2. внешняя сила все время равна силе упругости деформированного на D l стержня. Объясните разницу.

10.*Модуль Юнга можно определить (см. формулы (1) и (2)) как силу, приходящуюся на единицу площади сечения образца, перпендикулярного силе, которая вызывает удлинение образца вдвое. Какие дополнительные оговорки требуется внести в это определение с учетом ответа на предыдущий вопрос

11.Воспроизведите самостоятельно вывод рабочей формулы (6).

12.Выведите формулу для расчета относительной и абсолютной ошибок в определении модуля сдвига и модуля кручения.

Дата добавления: 2015-06-26