10 лаба. Отчет по лабораторной работе 10 по дисциплине физика

• Название: Отчет по лабораторной работе 10 по дисциплине физика
• Дата: 24.03.2023
• Размер: 163.34 Kb.
• Имя файла: 10 лаба.docx
• Тип: Отчет; #1012059

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

санкт-петербургский горный УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Общей и технической физики

Отчет по лабораторной работе №10

по дисциплине «ФИЗИКА»

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)


Тема: Определение модуля упругости (модуля Юнга) по деформации изгиба

Автор: студент гр. ГС-21-2 _________________ / Якушин Е.С. /

(подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _________
Дата:_________

ПРОВЕРИЛ: _________________ / /

(подпись) (Ф.И.О.)


Санкт-Петербург

2022

Цель работы: определить модуль Юнга материала путем измерения прогиба

стержня при механической нагрузке.

Явление, изучаемое в работе: деформация тела
Схема установки:



Схематическое изображение деформации балки методом изгиба.

1 - недеформированная балка, 2 - деформированная балка, A и B - точки опоры, F – нагрузка
Краткие теоретические сведенья:

Если к телу приложить силу, оно деформируется (изменяет размеры и форму). Существует несколько видов деформаций твердых тел.
Деформация называется упругой, если она исчезает после прекращения действия силы. При упругой деформации, по закону, экспериментально установленному Гуком, величина абсолютной деформации l пропорциональна приложенной силе F.
Основные расчетные формулы:

1.Теоретический расчет дает следующую формулу для определения модуля Юнга E[Н/ ]:

(1)

2. Относительная погрешность косвенных измерений E[Н/ ]:

(2)
3. Нормальное механическое напряжение:

(3), где S-поперечного сечения
4. Сила тяжести [Н]:

F=mg(4), где m-масса груза, g- сила притяжения.
Погрешности прямых измерений:

1. Погрешность линейки 5 мм

2. Погрешность штангенциркуля: – высота стержня

– ширина стержня

3. Погрешность стрелочного микрометра

4. Погрешность весов
Исходные данные:

Цена деления механического индикатора: а = 0,01мм.

Длина стержня: L = 40см=400мм.
Таблица 1

№	h	hср		w	wср
	мм	мм	мм	мм	мм	мм
1	10	10,2	0,05	3	3,1	0,05
2	10	10,2	0,05	3	3,1	0,05
3	10,5	10,2	0,05	3,5	3,1	0,05
4	10	10,2	0,05	3	3,1	0,05
5	10,5	10,2	0,05	3	3,1	0,05

Таблица 2

№	Масса гр.	F	n	Y	F/Y		E
	кг	Н	делений	мм	Н/м	Н/м	Н/ *10^9
1	0,05	0,49	10	0,1	4900	4094,419	23,83
2	0,3	2,94	80	0,8	3675	4094,419	17,87
3	0,5	4,9	120	1,2	4083,3	4094,419	19,86
4	0,805	7,889	205	2,05	3848,3	4094,419	18,72
5	1,057	10,359	270	2,7	3836,5	4094,419	18,66
6	0,805	7,889	205	2,05	3848,3	4094,419	18,72
7	0,5	4,9	120	1,2	4083,3	4094,419	19,86
8	0,3	2,94	80	0,8	3675	4094,419	17,87
9	0,05	0,49	10	0,1	4900	4094,419	23,83

Примеры вычислений для №1:

1. 
   Вычисление силы тяжести по формуле (4):
   

F = mg = 0.05*9.8=0,49 H

2. 
   Вычисление стрелки прогиба:
   

Y = an = 10*0,01 = 0,1 мм

3. 
   Вычисление модуля Юнга по формуле (1):
   

E =
Вычисление погрешности:

1. 
   Определение площади стержня: S = wh = 0,001^2*10,2*3,1 = 0,00003162
   
2. 
   Вычисление нормального механического движения по формуле (3): = 0,15*10^6
   

3)Определение относительной погрешности косвенных измерений по формуле (2):


Результат:

Е = (23,83* 0,5*10⁹) Н/
Вывод: проделав лабораторную работу мы определили модуль Юнга для свинца, который составил (23,83* 0,5*10⁹) Н/ .


Результат отличается на 32,38% от табличного (18*10^9 Н/ ). Причиной может являться округление значений при вычислениях, неточность при измерениях.