Практична робота №5 "Визначення модуля пружності гуми."

Робота фізичного практикуму № 5

 

Тема. Визначення модуля пружності гуми.

Мета: експериментально дослідити деформацію розтягу та визначити жорсткість тіла; ознайомитись із вимірюванням модуля пружності матеріалу, з якого виготовлене тіло.

Обладнання: штатив з муфтою і затискачем; гумова смужка завдовжки 20 - 30 смз дротяною петлею на кінці (або з гачком); набір тягарців масою по 100 гз гачками; лінійка дерев'яна з поділками; штангенциркуль (або мікрометр).

 

Теоретичні відомості

 


Хід роботи

 

1. Складіть установку, зображену на малюнку.Позначте ручкою на гумовій смужці ділянку, деформацію якої вивчатимете (поставте дві мітки на початку і в кінці досліджуваної ділянки). Виміряйте довжину позначеної ділянки (l0).

 

2. За допомогою штангенциркуля виміряйте ширину а і товщину bпоперечного перерізу (для зразка прямокутного перерізу) чисередній діаметр Dу різних  місцях гумової смужки  (для зразка круглого перерізу). Виміряйте початкову довжину досліджуваної ділянки l0. Запишіть дані до таблиці.

 

3.  З допомогою динамометра прикладайте до гумового шнура деформуючі сили 0,5Н, 1Н, 1,5Н, …, 3Н. Щоразу вимірюйте довжину досліджуваної ділянки шнура lта записуйте отримані дані у таблицю.

 

4. Обчисліть для кожного досліду модуль Юнга, запишіть обчислені дані у таблицю:

 

для шнура прямокутного перерізу

 

№ досл.

l0, м

a, м

b, м

F,Н

l, м

∆l, м

E, Па

1

 

 

 

0,5

 

 

 

2

1

 

 

 

3

1,5

 

 

 

4

2

 

 

 

5

2,5

 

 

 

6

3

 

 

 

 

для шнура круглого перерізу

 

№ досл.

l0, м

D, м

F, Н

l, м

∆l, м

E, Па

 

 

 

0,5

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5. Виконайте аналіз похибок, допущених при виконанні роботи:

 

  • середнє значення з обчислених модулів ЮнгаЕс = (Е1 + Е2 + … + Е6) : 6

  • абсолютні похибки для кожного з дослідів (модулі відхилення від середнього значення):
    ∆Е1 = ½Ес – Е1½, ∆Е2 = ½Ес – Е2½, ∆Е3 = ½Ес – Е3½,
    ∆Е4 = ½Ес – Е4½, ∆Е5 = ½Ес – Е5½, ∆Е6 = ½Ес – Е6½


6. Напишіть висновок до роботи. У висновку вкажіть:

а)    Яку величину знаходили у даній роботі, якого результату очікували

б)    Яке значення модуля пружності гуми (з врахуванням похибок) отримали

в)    Чи співпало отримане значення з очікуваним

г)     Які джерела похибок і неточностей у роботі

д)    Запропонуйте способи вдосконалення роботи (бажано на цьому ж обладнанні) 

2) Задачі

№21. Что називають анізотропією?

№22.Плуг з’єднаний із трактором сталевою тягою. Допустиме напруження дорівнює 2·1010Па. Яким повинен бути поперечний переріз тяги, якщо опір ґрунту руху плуга дорівнює 1,6·105Н?

№23. Визначте модуль пружності сталевого дроту, якщо під дією сили 117Н дріт завдовжки 120см і поперечним перетином 0,36мм2 подовжилася на 2мм.

№24. Брусок, який має перетин 4см2 під дією вантажу масою 1т подовжується на 0,025% початкової довжини. Визначте модуль Юнга для матеріалу бруска, вважаючи, що брусок подовжується в межах пружної деформації.

№25. Із скількох сталевих проволікав діаметром 2мм повинен складатися трос, розрахований на підйом вантажу масою 16т? σпр=500МПа.

 

Comments