Порядок виконання лабораторної роботи

Завдання 1. Зняття діаграми розтягу волосини.

1. Ознайомтесь з макетом для розтягу волосини (мал. 3.35). Волосину 2закріплюють між двома зажимами (нерухомим–1і рухомим– 3). За шкалою6знімають початковийl₀ і поточні розміриlволосини при її деформації. За рухомою шкалою7визначають величину зовнішньої силиF, яка розтягує волосину і яку можна змінювати, розтягуючи пружину4переміщенням штока5. Шкала7проградуйована вНьютонах.

Мал. 3.35.

2. Підготуйте таблицю 1.

3. Мікрометром виміряйте діаметр волосини. Краще ці виміри провести за допомогою мікроскопа.

4. Закріпіть волосину зажимами і запишіть початкову довжину волосини (l₀). Дані занесіть в таблицю 1.

5. Переміщуючи шток 5, збільшіть прикладену силуF. Для кож­но­го значення сили вимірюйте довжину волосини по шкалі6і дані заносьте в таблицю.

Примітка. Якщо при деякій силіF_плнеможливо виміря­ти величинуl(матеріал “тече”), то необхідно зменшити силу натягу до нуля, інакше волосина розірветься. Запам’ятай­те величину силиF_пл.

6. Після зняття навантаження визначтезалишкову деформацію_залза положенням показника на шкалі6.

Таблиця 1.Результати зняття діаграми розтягу волосини

	F[H]	l[мм]	l[мм]		 [H/м2]	E[H/м2]
0		l0=
1	0.1
2	0.2
3	0.3
4	0.4
5	0.5

Діаметр волосини d₀ = ... [мм], площа перерізуS = ... [м²], початкова довжина волосиниl₀ = ... [мм].

Приведений модуль Юнга волосини: E_пр=

Завдання 2. Дослідження повзучості волосини.

1. Підготуйте таблицю 2.

Таблиця 2.Результати дослідження повзучості волосини.

Початкова довжина волосини l₀= ... [мм],F_пл= ... [H].

№	l[мм]	t[c]Fпр1	t[c]Fпр2
1.	5
2.	10
3.	15
4.	20
5.	25
…	…

2. Для різних сил F_пл1іF_пл2зніміть залежність (t). Для цього швидко розтягніть пружину до значенняF_пл1та, під­три­му­ючи це показання, фіксуйте час по мірі подовження волосини на величинуl, зазначену в таблиці (час фіксу­єть­ся через кожні 5мм подовження волосини в процесі повзучості).Примітка.Знімати цю характеристику необхідно втрьох (один студент підтримує сталу силу, другий–визначає величину подовження, третій–час в цей момент).

Аналогічні виміри зробити для другої сили F_пл2.

Завдання 3. Зняття діаграми стиснення зразка (кістки, дерева тощо).

1. Ознайомтесь з установкою для стиснення зразка. Зразок розміщується між двома опорами і важельною системою, стискується за допомогою вантажів, які підвішуються до кінця важеля. Розміри деформації вимірюються мікро­мет­ром за допомогою електричних контактів.

2. Підготуйте таблицю 3.

3. Занесіть в таблицю значення початкової довжини l₀, зовніш­ньо­гоd_зта внутрішньогоd_вдіаметрів зразка.

4. Підготуйте установку для роботи (закріпіть зразок, перевірте електричний контакт ланцюга).

5. Збільшуючи навантаження на зразок, визначте за допомогою мікрометра відповідне значення його довжини. Дані занесіть в таблицю. (Попереднє навантаження в 1 кгвикористовується для усунення зазорів і люфтів в установці).

Таблиця 3.Результати зняття діаграми стиснення зразка.

Початкові розміри l₀ = ...[мм], d_з = ...[мм], d_в = ...[мм], S = ... [м²]

	m[кг]	F [H]	l[мм]	l[мм]		 [H/м2]	E[H/м2]
0	1	0	l0=
1
2
3
4
5

Приведений модуль Юнга: Е_пр =

6. Обробка результатів вимірювання:

а) попередньо визначте значення абсолютної зміни дов­жин волосини та кісткиl = l – l₀в [мм] та занесіть у відповідні стовпці таблиць;

б) обчислення проводяться за наступними формулами:

F_i = km_ig [H],

(k – співвідношення плечей важеля, його значенняk приведено на макеті),

 _i= F_i /S [H/м²] ,  _i = l_i /l₀ ,

E_i =  _i / _i = ( _i+1 –  _i)/( _i+1 –  _i) [H/м²],

S =  (d_e² – d_i²)10^–6/4 [м²] .

Отримані результати перенесіть в таблицюпротокола.

7. Побудуйте за даними таблиць 1, 3 діаграми деформа­цій зраз­ків. За даними таблиці 2 побудувати криву повзу­чос­­ті для волосини.

8. Зробіть висновки за результатами досліджень (оцініть ха-рактер зв’язку між напруженням і деформацією зразків, порівняйте модулі Юнга тощо).

Оформити протокол роботи. Протокол повинен місти­ти:

- стислу теоретичну частину (основна інформація щодо елементів біореології, формули для розрахунків);

- завдання 1, 2 та 3 з таблицями та розрахунками;

- графіки та висновки.