Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ЮНГА

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 8Следующая ⇒


Цель работы: изучение деформации растяжения.

Приборы и принадлежности: натянутая вертикально проволока длиной 2, 73 м, индикатор, набор грузов, микрометр..

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Любое тело под действием сил, которые уравновешены относительно его центра масс, испытывает деформацию, т.е. изменяет свои размеры и форму. Существует несколько видов деформации: всестороннее и продольное сжатие и растяжение, сдвиг, кручение, поперечный и продольный изгибы.

Величина деформации определяется как свойствами тела, так и действующим напряжением, т.е. силой, приложенной к единице площади поперечного сечения тела:

s =

 

Если после снятия напряжения тело полностью восстанавливает свои размеры и форму – деформация упругая, в противном случае – пластичная. Упругость тела характеризует связь между деформацией и приложенным напряжением.

Рассмотрим деформацию продольного растяжения. Пусть длина тела равна l, площадь поперечного сечения S, к телу приложена сила F. Для упругой деформации справедлив закон Гука:

 

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА НАПРЯЖЕНИЮ: e=ks

 

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.

Моментом силы называют величину, равную произведению силы на её плечо:

M = F· l

 

Единица СИ момента силы [M]= H.м.

Плечом силы l называют кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

Таким образом, различные силы эквивалентны в смысле вызываемого ими вращения, если равны их моменты. Момент силы относительно оси вращения создается только той составляющей силы, которая лежит в плоскости, перпендикулярной оси вращения, и линия действия которой не проходит через ось вращения.

Момент инерции I есть мера инертности тела при вращательном движении.

Он играет ту же роль, что и масса при поступательном движении.

Момент инерции материальной точки относительно данной оси вращения рассчитывается как произведение массы этой точки mi на квадрат её расстояния ri до этой оси:

I = mi ri2

Моментом инерции тела относительно данной оси вращения называют величину, равную сумме моментов инерции всех n точек тела:

I = I = I = dV.

Моменты инерции некоторых однородных тел простейшей формы относительно оси, проходящей через их центр масс, можно рассчитать так:

Iшара = 0, 4 mr2; Iдиска, спл.цил.=0, 5 mr2; Iобруча=mr2; Iстержня=

Основной закон динамики вращательного движения (второй закон Ньютона) запишем так:

 

· (1)


⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒
Поделиться:



Популярное:

  1. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
  2. I этап. Определение стратегических целей компании и выбор структуры управления
  3. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ МЕТОДА
  4. III. Определение посевных площадей и валовых сборов продукции
  5. VII. Определение затрат и исчисление себестоимости продукции растениеводства
  6. X. Определение суммы обеспечения при проведении исследования проб или образцов товаров, подробной технической документации или проведения экспертизы
  7. Амплитудно-импульсная модуляция
  8. Анализ платежеспособности и финансовой устойчивости торговой организации, определение критериев неплатежеспособности
  9. Анализ показателей качества и определение полиграфического исполнения изделия
  10. Аналитическая психология и психотерапия К. Юнга, основные положения.
  11. Аналитическая психология К.Юнга
  12. Аналитическая теория культуры Карла Густава Юнга

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-04; Просмотров: 1628; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.021 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь