pomiar modułu younga metodą rozciągania

POMIAR MODUŁU YOUNGA METODĄ ROZCIĄGANIA
(zakres szkoły średniej)
POMIARY
1. Przedmiotem którego moduł Younga się wyznacza jest stalowy drut.
2. Przy pomocy taśmy mierniczej zmierzyć długość drutu L.
3. Wykorzystując śrubę mikrometryczną 10-krotnie zmierzyć średnicę drutu.
Długość drutu
L, cm
L, m
Średnica drutu
d, mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4. Obliczyć wartość średnią średnicy drutu <d>.
5. Obliczyć odchylenie standardowe wartości średniej średnicy1
u(d) =
6.
7.
8.
9.
n(n − 1)
, gdzie n – ilość pomiarów w serii.
Drut obciążyć ciężarkiem pomocniczym (niewycechowanym).
Wyzerować skalę czujnika obracając jego zewnętrznym pierścieniem.
Wykonać pomiary zależności wydłużenia drutu od obciążenia.
Dla każdego obciążenia wykonać 5 pomiarów.
Lp.
1
(d − < d > )2
Masa
ciężarków
m, kg
1
0.5
2
1
3
1.5
4
2
5
2.5
6
3
według polecenia Nauczyciela
Wydłużenie ∆L, mm
1
2
3
4
5
<∆L>, mm
10
OPRACOWANIE WYNIKÓW
1. Obliczyć wartości średnie wydłużeń i wypełnić tabelę.
2. Na papierze milimetrowym sporządzić wykres zależności wydłużenia drutu od siły
naciągającej F = mg, gdzie g – wartość przyśpieszenia ziemskiego.
3. Narysować prostą najlepiej pasującą do zaznaczonych punktów pomiarowych.
4. Wybrać dwa oddalone od siebie punkty (x,y) narysowanej prostej:
x1
y1
x2
y2
5. Obliczyć współczynnik kierunkowy prostej (czyli wielkość a), rozwiązując układ równań
 y 1 = ax 1 + b

y 2 = ax 2 + b
6. Obliczyć moduł Younga dla stali, z której jest wykonany drut
4L
N
E=
, 2.
2
πad m
7. Porównać otrzymany wynik z wynikiem tabelarycznym dla stali.
Gliwice, dnia:
Podpis prowadzącego: