To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
INSTYTUT FIZYKI SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 3
Temat : Wyznaczanie modułu sztywności
metodą dynamiczną.
DATA : OCENA : 1. Cel æwiczenia.
pomiar okresu sprężystych drgań obrotowych,
wyznaczenie występującego w prawie Hooke'a modułu sztywności.
2. Opis zjawiska fizycznego.
W każdym ciele działają siły międzycząsteczkowe. Ponieważ odległości między atomami są bardzo małe to siły te są bardzo duże i powodują uporządkowanie cząsteczek - tworząc regularną strukturę przestrzenną - tzw. sieć krystaliczną. Każda cząsteczka (węzeł sieciowy) ma swoje położenie równowagi, wokół którego wykonuje niewielkie, chaotyczne, zależne od temperatury ciała drgania. Powstanie stanu równowagi trwałej wynika z faktu, że między każdymi dwiema cząsteczkami występują dwojakiego rodzaju siły: przyciągania oraz odpychania, o niejednakowej zależności od odległości międzycząsteczkowej, przy czym siły odpychania rosną zawsze znacznie bardziej wraz ze zbliżaniem się cząsteczek niż siły przyciągania.
Zależność między naprężeniem, a odkształceniem definiuje prawo Hooke'a:
„Jeżeli naprężenia w ciele są dostatecznie małe, to wywołane przez nie odkształcenia względne są do nich wprost proporcjonalne”
gdzie - kąt ścinania, G - moduł sztywności ,
τ - naprężenie styczne. 3. Uk³ad pomiarowy.
wahadło torsyjne,
miara milimetrowa,
śruba mikrometryczna,
suwmiarka,
saga laboratoryjna,
elektroniczny licznik okresu i czasu.
Rys.1 4. Wzór koñcowy.
Kiedy moment sił sprężystych przestaje być równoważony przez moment zewnętrzny, powoduje to drgania harmoniczne obrotowe, których moment kierujący zależy od modułu sztywności :
D = Badanie modułu sztywności w tym doświadczeniu polega na pomiarze okresu drgań układu pomiarowego ( Rys.1 ). T = 2p*
Ponieważ nie znamy momentu bezwładności tego układu, pomiar odbywa się dwukrotnie: raz bez tarczy dodatkowej K, a następnie wraz z tarczą dodatkową o okresie drgań
(…)
… oraz niech a = t12 - t2 .
Wtedy
Δa = 2t1Δ t1 + 2tΔt Δa = 2Δt (t1 + t)
Skąd :
I teraz już oczywiście (stosując metodę różniczki log.): Teraz kolejno obliczamy błędy poszczególnych pomiarów :
1) błąd względny pomiaru masy m= 310,2 [g] Δm = 0,1 [g] - maksymalny błąd urządzenia (elektronicznej wagi laboratoryjnej)
2) błąd względny pomiaru średnicy dodatkowej tarczy b1=139,52 Δb1=0,32
b2=140,0 [mm] bśr= 139,84 [mm] Δbi…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)