ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ЮНГА

Для продольной деформации закон принимает следующий вид:

= .

где Е – модуль Юнга, -абсолютное удлинение, - относительное удлинение:

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЛИНЕНИЕ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО НАПРЯЖЕНИЮ.

Модуль Юнга Е можно рассчитать по формуле

Е =

Физический смысл модуля Юнга: модуль Юнга численно равен напряжению, необходимому для удлинения тела вдвое.

Таким образом, для определения модуля Юнга нужно знать первоначальную длину тела l, его поперечное сечение S, измерить удлинение , вызванное растягивающей силой F.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. С помощью микрометра измерьте диаметр проволоки. Вычислите площадь поперечного сечения по формуле: S = ²/ 4.

1. Установите стрелку индикатора на нуль. Определите цену деления индикатора. Подвесьте к проволоке растягивающий груз, определите по индикатору удлинение проволоки. Опыт повторите три раза.

2. Каждый раз, снимая приложенную нагрузку, проверьте, вернулась ли стрелка индикатора в прежнее положение, т.е. установите, была ли деформация упругой.

3. Опыты проделайте при силах 2, 4, 6 кгс.

4. Результаты опытов занесите в таблицу. Произведите необходимые расчеты, запишите ответ.

Отчетная таблица

№	F 9, 8 Н	10-3м	>, 10-3м	Е ГПа	< Е> ГПа	Е ГПа	ГПа	%

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется напряжением?

2. Cформулируйте закон Гука.

3. Каков физический смысл модуля Юнга?

4. Что такое деформация?

5. Что называется относительным удлинением?

ЛИТЕРАТУРА

Савельев И.В. Курс общей физики.-СПб.: Лань, 2005 т.1 §14.

Грабовский Р.И. Курс физики. –СПб.: Лань, 2002, ч.1 § 14.

Трофимова Т.И. Курс физики.-М.: ВШ. 1999 § 21

Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л.Основы физики.-М.: ВШ, 2001 §21

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Подсчитайте относительную и абсолютную погрешности для одного из измерений по формуле

= = + + 2 + ,

где , и - половина цены деления используемых приборов,

.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ПРИБОРЕ ОБЕРБЕКА

Цель работы: экспериментальная проверка основного уравнения динамики вращательного движения.

Оборудование: прибор Обербека, секундомер, штангенциркуль, набор грузов, линейка.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Абсолютно твердое тело можно рассматривать как систему материальных точек, расстояние между которыми неизменно.

Вращательным движением твердого тела называют такое движение, при котором все точки тела движутся в параллельных плоскостях, описывая окружности, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения.

Для кинематического описания вращательного движения твердого тела вокруг какой-то неподвижной оси используются те же величины ( и уравнения связи между ними), что и для описания движения точки по окружности: угловая координата какой-либо точки тела , угол поворота радиуса-вектора R точки тела , средняя и мгновенная угловые скорости < > и , среднее и мгновенное угловое ускорение < > и , линейные скорости различных точек тела v.

Угловой скоростью вращательного движения называют физическую величину , равную изменению в единицу времени угла поворота радиуса-вектора точки:

Единица СИ угловой скорости: [ ]= рад/c = 1/с.

Угловая скорость имеет одинаковые значения для любой точки вращающегося тела в данный момент времени.

Для характеристики быстроты изменения угловой скорости со временем вводится угловое ускорение, измеряющее изменение угловой скорости в единицу времени:

Единица СИ углового ускорения: [ ] =рад/c²= 1/с².

При рассмотрении вращения твердого тела с динамической точки зрения наряду с понятием сила вводится понятие момента силы, а наряду с понятием масса вводится понятие момента инерции.