Отчет по лабораторной работе В-М06 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ.. Отчет по лабораторной работе вм06 определение модуля упругости резины к выполнению лабораторной работы допущен подпись преподавателя
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
1 Томский политехнический университет Отделение естественных наук ШБИП Отчет по лабораторной работе В-М06 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ РЕЗИНЫ к выполнению лабораторной работы ДОПУЩЕН подпись преподавателя Цель работы: экспериментальная проверка закона Гука и определение модуля упругости резины КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Деформация тел - изменение формы или размеров тел под действием внешних сил. Основные виды деформации: Растяжение, сдвиг, сжатие, кручение, изгиб, упругими и неупругими. Упругими называют деформации при которых тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия деформации. Нормальное напряжение отношение силы F, приложенной перпендикулярно поперечному сечению образца к площади S этого сечения. Модуль Юнга численно равен численно равен напряжению, которое возникло бы в образце при изменении длины образца вдвое. СХЕМА УСТАНОВКИ 2 5 6 7 2 4 3 Схема установки состоит: 1. штатив с муфтой и лапкой 2. резиновый шнур 3. груз Комплекс виртуальной лабораторной установки для измерения модуля Юнга резины показана на рисунке, где 1 – штатив с муфтой и лапкой; 2 – резиновые шнуры; 3 – грузы, 4 – линейка, 5 – писчая ручка, 6 – штангенциркуль, 7 – динамометр. 1 3 РАБОЧИЕ ФОРМУЛ E где – E - модуль Юнга F - сила, приложенная перпендикулярна S l - ДЛИНА ОБРАЗЦА ПОСЛЕ РАСТЯЖЕНИЯ l 0 - НАЧАЛЬНА ДЛИНА ОБРАЗЦА D - ДИАМЕТР ШНУРА 𝜎-нормальное напряжение 𝜀- ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДИФОРМАЦИЯ ОБРАЗЦА Вариант № 1 РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ Таблица 1 Шнур №1 l 0 , см l , см ∆𝑙, см 𝜀 = ∆𝑙 𝑙 ! D , мм F , Н 𝜎, Н/м 2 E , Па 5 0 -5 -1 0.05 0 0 0 5 5.16 0.16 0.032 0.04 1 0.796*10^9 24,875*10^9 5 5.4 0.40 0.08 0,04 2 1.592*10^9 19.9*10^9 Шнур №2 5 0 -5 -1 0.05 0 0 0 5 5.15 0.15 0.03 0.04 1 0.849*10^9 28.3*10^9 5 5.39 0.39 0.078 0.04 2 1.698*10^9 21.77*10^9 Среднее значение модуля Юнга 23.711*10^9 Измерения провел студент (ка) группы 1Д91 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ 1. Рассчитайте модуль Юнга по формуле 2. По данным таблицы 1 постройте на одних осях графики зависимостей 𝜎 = 𝑓(𝜀) для первого и второго шнура. 4 E 1 = 16.583*10^9 E 2 =17.687*10^9 𝑡𝑔 𝛼 = ∆ 𝜎 = 𝐸 ∆𝜀 2. Сравните результаты, поученные расчетным методом и графическим и сравните с табличными значениями. Сделайте выводы. Погрешность графического метода относительно расчѐтного равна 31.1%. Такая разница связана с погрешностью измерений динамометра и измерением длины расстояния между метками. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Сформулируйте закон Гука. Какая деформация называется упругой? неупругой? Когда справедлив закон Гука? 2. Как зависит модель Юнга от природы материала образца? 3. Каков физический смысл модуля Юнга? Относительная диформация образца Н о р мальн о е напр яже н и е 5 ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ 1) Закон Гука – утверждение, согласно которому деформация, возникшая в упругом теле, пропорциональна приложенной в этому телу силе. Упругими называют деформации, при которых тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия деформации. Неупругими называют деформации, при которых тело не восстанавливает или лишь частично восстанавливает свою форму и размеры после прекращения действия деформации. Закон Гука описывает силу упругости в пределах упругих деформаций. В других областях он не работает. 2) Модуль Юнга – это физическая величина, характеризующая способность материала сопротивляться растяжению, сжатию или упругой деформации 3) Модуль Юнга численно равен напряжению, которое возникло бы в образце при изменении длины образца вдвое. Выполнил студент (ка) группы 6 |