Устройство учебной установки ТМт 11/14

Протокол эксперимента

Таблица 1

Экспериментальные данные

 

№ ∆, м P, Н Мкр, Н∙м Wp, м3 Jp, м4 φ G, Н/м2 τ, Н/м2 γ, м
5∙10-5 1.19∙10-6 1.19∙10-8 5∙10-4 0.84∙1011 4.2∙106 3.57∙10-4
10∙10-5 10∙10-4 0.84∙1011 8.4∙106 7.14∙10-4
15∙10-5 15∙10-4 0.8∙1011 12.6∙106 1.07∙10-3
21∙10-5 21∙10-4 0.77∙1011 16.8∙106 1.43∙10-3

 

Таблица 2

Теоретические данные

№ Gтеор, Н/м2 φтеор γтеор
0.77∙1011 5.5∙10-4 0.55∙10-4
10.9∙10-4 1.09∙10-4
16.4∙10-4 1.64∙10-4
21.8∙10-4 2.18∙10-4

 

τ∙10-6, Н/м2

                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           
                                                             
                                                           

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 γ∙104

Приложение:

l = 10см = 0.1м α = d/D

L = 50см = 0.5м α = 0.014м/0.02м = 0.7

Е = 2∙105МПа α4 = (0.7)4 = 0.24

d = 14мм = 0.014м ν=0.28..0.3

D = 20мм = 0.02м

R = 100мм =0.1м P=mg

∆1 = 5∙10-5 м P1 = 10H

∆2 = 10∙10-5 м P2 = 20H

∆3 = 15∙10-5 м P3 = 30H

∆4 = 21∙10-5 м P4 = 40H

Mкр=PL Wp=π∙D3(1-α4)/16

M1=10H∙0.5м=5Н∙м Wp=3.14∙(0.02м)3∙(1-0.24)/16=3.14∙8∙10-6м3∙0.76/16=1.19∙10-6м3

М2=20H∙0.5м=10Н∙м Jp=π∙D4(1-α4)/32

М3=30H∙0.5м=15Н∙м Jp=3.14∙(0.02м)4∙(1-0.24)/32=3.14∙16∙10-8м4∙0.76/32=1.19∙10-8м4

М4=40H∙0.5м=20Н∙м

φ=∆/R τ=Mкр/Wp

φ1=5∙10-5 м/ 0.1м=5∙10-4 τ1= 5Н∙м/1.19∙10-6м3=4.2∙106H/м2

φ2=10∙10-5 м/0.1м=10∙10-4 τ2= 10Н∙м/1.19∙10-6м3=8.4∙106H/м2

φ3=15∙10-5 м/0.1м=15∙10-4 τ3= 15Н∙м/1.19∙10-6м3=12.6∙106H/м2

φ4=21∙10-5 м/0.1м=21∙10-4 τ4= 20Н∙м/1.19∙10-6м3=16.8∙106H/м2

G=Mкр∙l/φ∙Jp

G1=М1∙l/φ1∙Jp=5Н∙м∙0.1м/5∙10-4∙1.19∙10-8м4 =0.84∙1011 Н/м2

G2=М2∙l/φ2∙Jp=10Н∙м∙0.1м/10∙10-4∙1.19∙10-8м4=0.84∙1011 Н/м2

G3=М3∙l/φ3∙Jp=15Н∙м∙0.1м/15∙10-4∙1.19∙10-8м4=0.84∙1011 Н/м2

G4=М4∙l/φ4∙Jp=20Н∙м∙0.1м/21∙10-4∙1.19∙10-8м4=0.8∙1011 Н/м2

Gтеор=Е/2(1+ν)

Gтеор=2∙1011Па/2.6=0.77∙1011 Н/м2

φтеор=Мкр∙l/Gтеор∙Jp

φтеор1= Мкр1∙l/ Gтеор∙Jp= 5Н∙м∙0.1м/0.77∙1011 Н/м2∙1.19∙10-8м4=5.5∙10-4

φтеор2= Мкр2∙l/ Gтеор∙Jp=10Н∙м∙0.1м/0.77∙1011 Н/м2∙1.19∙10-8м4=10.9∙10-4

φтеор3= Мкр3∙l/ Gтеор∙Jp=15Н∙м∙0.1м/0.77∙1011 Н/м2∙1.19∙10-8м4=16.4∙10-4

φтеор4= Мкр4∙l/ Gтеор∙Jp=20Н∙м∙0.1м/0.77∙1011 Н/м2∙1.19∙10-8м4=21.8∙10-4

γ=φ∙D/2∙l

γ1= φ1∙D/2∙l=5∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=0.5∙10-4

γ2= φ2∙D/2∙l=10∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=1∙10-4

γ3= φ3∙D/2∙l=15∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=1.5∙10-4

γ4= φ4∙D/2∙l=21∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=2.1∙10-4

γтеор= φтеор∙D/2∙l

γтеор1= φтеор1∙D/2∙l=5.5∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=0.55∙10-4

γтеор2= φтеор2∙D/2∙l=10.9∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=1.09∙10-4

γтеор3= φтеор3∙D/2∙l=16.4∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=1.64∙10-4

γтеор4= φтеор4∙D/2∙l=21.8∙10-4∙0.02м/2∙0.1м=2.18∙10-4

Выводы:

 

Работу выполнил студент //
Работа защищена " " 20 ____ г. на оценку
Преподаватель //