Wyznaczanie modułu sztywności przy pomocy wahadła torsyjnego

Wyznaczanie modułu sztywności
przy pomocy wahadła torsyjnego
Przyrządy:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Wahadło torsyjne z dwoma obciążnikami.
Śruba mikrometryczna.
Suwmiarka.
Przymiar kreskowy.
Waga elektroniczna.
Stoper.
Przebieg czynności:
1. Zmierzyć trzykrotnie wielkości:
d
h
t 01 0
t11 0
–
–
–
–
średnicę drutu wahadła,
długość drutu wahadła,
czas 10 pełnych drgań wahadła bez obciążników,
czas 10 pełnych drgań wahadła z dwoma obciążnikami.
2. Obliczyć, promień drutu oraz okresy drgań:
r
t0
t1
d
, T0  10 , T1  10 .
2
10
10
3. Zmierzyć trzykrotnie masy ciężarków m1 i m2 oraz ich odległości R1 i R2 od drutu
stalowego.
4. Obliczyć całkowity moment bezwładności I1 pary ciężarków:
I1  m1R12  m2 R22 .
5. Na podstawie wzoru
G
8πhI1
T  T02 r 4

2
1

obliczyć współczynnik sztywności drutu na podstawie każdej z trzech serii
pomiarowych. Pamiętać o wyrażeniu wielkości fizycznych występujących w
powyższym wzorze w jednostkach głównych układu SI.
6. Obliczyć wartość średnią G współczynnika sztywności.
7. Porównać obliczoną wartość współczynnika sztywności z wartością współczynnika
sztywności dla stali odczytaną w tablicach.
Tabela pomiarowa:
d
h
t 01 0
t11 0
m1
R1
m2
R2
r
T0
T1
I1
G
[mm]
[cm]
[s]
[s]
[g]
[mm]
[g]
[mm]
[mm]
[s]
[s]
[kgm 2 ]
[Pa]
G  ..................Pa ,
Gtabl  .................