Методика измерений
1. Ослабив винты 5, установите призмы 6 на заданное (преподавателем) расстояние. Закрепите винты.
2. Установите кронштейн 4 на одинаковом расстоянии от стоек. Закрепите винты.
3. Расположите образец на призмах так, чтобы гнездо индикатора находилось над средней частью по ширине образца.
4. Вставьте индикатор в гнездо, осторожно утопив его так, чтобы стрелка малой шкалы оказалась около метки 5 мм. Аккуратно зажмите индикатор винтом 9.
5. Измерьте штангенциркулем толщину b и ширину a образца. Измерьте линейкой расстояние между ребрами призм l. Установите поворотом кольца нуль на индикаторе.
6. Аккуратно поставьте на платформу гирю. Запишите (по красной шкале) показания индикатора.
7. Снимите с платформы гирю. Если стрелка сместилась с нулевой отметки, установить нуль. Повторите для контроля несколько раз измерения с тем же грузом.
8. Проведите аналогично п.7 измерение прогиба с гирями большей массы (массы брать около 1,2,3,4,5 кг).
9. Результаты занести в таблицу предложенной формы 16.1.
Форма 16.1.
a = м | b = м | l = м | ||||||
Масса гири m, кг | ||||||||
Показания индикатора n, дел | ||||||||
Сила F, Н | ||||||||
Стрела прогиба h, м | ||||||||
Модуль Юнга E, Н/м2 | ||||||||
10. Рассчитайте модуль Юнга при каждом измерении и усредните результат.
11. Рассчитайте ошибку определения модуля Юнга DE (достаточно рассчитать для одного опыта).
12. Значения модуля Юнга, совпадающие с учетом ошибки DE друг с другом, т.е. не выходящие за границы значений (Ecp+ DE)и (Ecp - DE), позволяют определить истинное (среднее) значение модуля Юнга.
13. С учетом п.12 определить среднее значение модуля Юнга.
14. Ошибка модуля Юнга DE определяется из рабочей формулы (16.9) как сумма частных ошибок всех величин, входящих в выражение :
, где
Контрольные вопросы.
1. Что такое модуль Юнга?
2. Что такое абсолютное и относительное удлинение образца?
3. Что такое механическое напряжение?
4. Что такое коэффициент Пуассона?
5. Что такое абсолютное и относительное поперечное сжатие?
6. Какие из перечисленных характеристик относятся к материалу?
7. Какие из перечисленных характеристик относятся к образцу ?
8. Закон Гука и его физический смысл.
9. Кривая зависимости s(e) и ее характерные точки и участки.
10. Деформация сдвига, иллюстрация пластических деформаций.
11. В чем состоит суть данного метода измерения Е?
12. Зависит ли модуль Юнга от нагрузки и стрелы прогиба?
13. Чем отличается деформация прогиба от деформации растяжения?
14. Напишите формулу для модуля Юнга по прогибу.
Используемая литература
[1] §14; [7] §21; [4] §48.