Wstęp teoretyczny :
Jeżeli do ciała przyłożymy ścinającą styczną to nastąpi tzw. odkształcenie przesunięcia prostego (czyli ścinanie) , a właśnie z nim związany jest moduł sztywności .
W skali mikroskopowej odkształcenie przesunięcia prostego tłumaczy się skrzywieniem komórek siatki krystalicznej. Jeśli weźmiemy pod uwagę najprostszą siatkę kubiczną (np. NaCl) to w niej jony zajmują takie położenie, które wynika z równowagi sił przyciągających i odpychających, które działają między jonami.
W kierunku AB działamy siłą Ft, spowoduje ona to, że komórka przekształci się z sześcianu w romboid. Jak widać z rysunku przekątna AB' ulega wydłużeniu, a A'B skróceniu, czyli między jonami A oraz B' działają siły przyciągania, natomiast między A'B odpychania. Jednak jeśli przestaniemy na siatkę działać siłą Ft, , to komórki wrócą do swego położenia równowagi. Metale mające strukturę polikrystaliczną przy odkształceniu przesunięcia prostego ulegają bardziej skomplikowanym skrzywieniom siatek krystalicznych.
Wyniki pomiarów:
Dla pierwszego drutu:
d = 0,68 mm = 6,8 10^-4 m
L = 125,8 cm = 1,258 m
5To=62,8s To=12,5s
5Tw=132,9s Tw=26,5s
5Tm=118,7s Tm=23,7s
m1=0,7kg m2=1,1kg
dz1=0,2701m dz2=0,2702m
dw1=0,2485m dw2=0,2471m
Moduł sztywności ostatecznie obliczam ze wzoru:
Pomiar z mniejszym obciążeniem:
Pomiar z większym obciążeniem:
Wartość średnia modułu sztywności:
Dla drugiego drutu:
d = 0,69 mm = 6,9 10^-4 m
L = 130,1 cm = 1,301 m
5To=61,7s To=12,3s
5Tw=130s Tw=26s
5Tm=111,6s Tm=22,3s
m1=0,7kg m2=1,1kg
dz1=0,2701m dz2=0,2702m
dw1=0,2485m dw2=0,2471m
Pomiar z mniejszym obciążeniem:
Pomiar z większym obciążeniem :
Wartość średnia modułu sztywności:
Rachunek błędów:
Błąd pomiaru wartości modułu sztywności obliczamy jako błąd maksymalny, metodą różniczki zupełnej otrzymujemy wzór:
gdzie :
d - jest potrójnym błędem standardowym wartości średniej d ,
L , Dz , x , Dw , 0 - są błędami maksymalnymi wartości średnich ,
ΔT=0,2s
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)