WinWord 90Kb

Измерение модуля упругости (модуля Юнга) резины
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, две резиновые ленты с метками, набор
грузов, динамометр, линейка, штангенциркуль и микрометр.
Закрепите первую резиновую ленту в лапке штатива.
Измерьте расстояние между метками на ленте – l0.
Растягивать резиновую ленту можно динамометром или грузами из набора.
Постепенно изменяя нагрузку, в каждом опыте измеряйте линейкой расстояние между
метками (l)., при измерении удобно прикладывать к ленте линейку, чтобы лента не
сгибалась. Ширину (а) и толщину резиновой ленты (в) нужно измерять штангенциркулем,
Полученные данные занесите в таблицу.
Лента
№1
l0
l
Δl= l - l0
Fупр
ε
а
в
S
σ
Е
№2
Затем закрепите в лапке штатива вторую резиновую ленту и повторите все свои действия
с этой лентой. Полученные данные тоже занесите в таблицу.
Рассчитайте для всех опытов значения абсолютного и относительного удлинений,
площадь сечения резиновой ленты, механическое напряжение и модуль упругости
резины (модуль Юнга):
Δl= l - l0 , ε = Δl / l0 , S = а в, σ = Fупр / S, σ = ε Е (закон Гука)
Все полученные результаты занесите в таблицу.
Постройте для каждой из резиновых лент график зависимости механического напряжения
от относительного удлинения.
Для расчета погрешностей сначала выразите значение модуля упругости (модуля Юнга)
резины из закона Гука. Запишите, как вы нашли это значение.
Полученная формула позволяет убедиться в том, что относительная погрешность в
каждом из полученных результатов будет складываться из относительной погрешности
измерения нескольких величин: начальной длины, ширины и толщины ленты, силы
упругости (если вы измеряли ее динамометром), относительного удлинения.
Рассчитайте погрешности измерения модуля упругости (модуля Юнга) резины и
оцените достоверность полученных результатов.
Постройте графики зависимости механического напряжения от относительного
удлинения с учетом погрешностей.
Измерение штангенциркулем и микрометром
Ширину и толщину резиновой ленты надо измерять штангенциркулем с точностью до 0,1
мм. Как это сделать, показано ниже.
Целое количество миллиметров отмеряется по нулевой отметке шкалы, которая
находится на бегунке (нижняя шкала).
Чтобы определить доли миллиметров, надо найти такую риску подвижной (нижней)
шкалы, которая совпадает с делением неподвижной (верхней) шкалы. На этом рисунке
измеренное значение равно 22,25 мм
Толщину ленты измеряйте микрометром с точностью до 0,01 мм.
Целое количество миллиметров отмеряется по нижним рискам на неподвижной
(внутренней) шкале. Верхние риски на этой шкале означают полмиллиметра.
Наружная (вращающаяся) шкала проградуирована в сотых долях миллиметра.
На этом рисунке микрометр показывает
1,24 мм = 1 + 0,24.
А на этом - 1,74 мм = 1,5 + 0,24.
Если измерить толщину резиновой ленты при каждом новом подвешивании грузов не
удаётся - слишком мало она изменяется, то можно исходить из того, что толщина
резиновой ленты уменьшается пропорционально ширине, и рассчитать её из простой
пропорции: