Порядок выполнения работы

Задание 1 (по первому способу)

1. Измерить длину Lи диаметр проволокиdс помощью микрометра или штангенциркуля.

2. Измерить массу одного груза.

3. Установить грузы на расстоянии l₁между центрами так, чтобы они были симметричны относительно проволоки.

4. Измерить период колебаний T₁. Для этого измерить время, в течение которого произойдетnполных колебаний, и разделить наn. Повторить измерения 5 – 7 раз.

5. Таким же образом измерить период T.

6. Результаты измерений занести в таблицу.

7. Вычислить погрешности измерения периодов как результаты прямых измерений.

8. По формуле (4) определить модуль сдвига.

9. Найти погрешности измерений Gкак результат косвенных измерений и занести в таблицу.

№ п/п	l1 =			l2 =			Примечание
	T1i=	T1i	(T1i)2	T2i=	T2 i	(T2 i)2
1 2 …

Окончание таблицы

№ п/п	l1 =			l2 =			Примечание
	T1i=	T1i	(T1i)2	T2i=	T2 i	(T2 i)2
Среднее

Задание 2 (по второму способу)

1. Измерить длину Lи диаметр проволокиdс помощью микрометра или штангенциркуля.

2. Измерить массу предложенного эталонного тела.

3. Вычислить момент инерции тела относительно двух главных осей инерции, измерив для этого необходимые величины.

4. Определить погрешность в определении момента инерции.

5. Измерить периоды T₁иT₂для соответствующих моментов инерции, как и в задании 1 п. 4. Правила работы с установкой РРМ-05 смотрите в работе 1-7 или в описании установки.

6. Результаты измерения занести в таблицу.

7. Найти погрешность измерений T₁иT₂.

8. По формуле (6) определить модуль сдвига.

9. Найти погрешность измерений.

Контрольные вопросы

1. Можно ли в качестве эталонного тела использовать: а) шар, б) куб?

2. Используя основные законы динамики вращательного движения и закон Гука, получить формулы (2), (4), (6).

3. Как будет зависеть погрешность измерений от массы грузов (качественно)?

Список рекомендуемой литературы

1. Савельев И.В.Курс общей физики: В 3 т. Т. 1. – М.: Наука, 1989. –352 с.

2. Стрелков С.П.Механика. – М.: Наука, 1975. – 560 с.

3. Методические указания к лабораторным работам по физике. Механика / Под ред. Н.Г. Конопасова; Владим. политехн. ин-т. – Владимир, 1983. – 45 с.

Лабораторная работа № 1-10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЮНГА МЕТОДОМ

РАСТЯЖЕНИЯ ПРОВОЛОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ

Цель работы:исследование зависимости деформации металлов от приложенного напряжения в области других деформаций.

Оборудование: лабораторная установка для растяжения образцов, масштабная линейка, штангенциркуль или микрометр, технические весы и разновесы.

Введение

Под действием приложенных сил тела деформируются, т.е. изменяют свою форму или объем. Деформации делятся, главным образом, на упругие и пластические. Упругими называются такие деформации, которые исчезают полностью после прекращения действия на твердое тело сил. Если тело остается деформированным и при отсутствии сил, то такие деформации называются пластическими, или остаточными. Степень деформации характеризуется величиной ε  относительной деформацией. Для однородного стержня, прямолинейного отрезка проволоки и т.д. относительную деформацию можно определить как отношение удлинения стержняlк величине первоначальной длиныl₀: ε = l / l₀. В этом случае напряжение определяется как отношение величины растягивающей силыF_n, приложенной перпендикулярно к поперечному сечению стержня, к площади поперечного сечения стержняS_n :  = F_n / S_n. При упругих деформациях существует однозначная зависимость между напряжением и относительной деформацией. При пластических деформациях такая однозначная связь отсутствует.

При малых упругих деформациях, которые встречаются наиболее часто, связь между напряжением и деформацией описывается законом Гука

 = E ε, (1)

где Eмодуль Юнга, важнейшая постоянная, характеризующая упругие свойства вещества. Модуль Юнга зависит от типа твердого тела и его физического состояния (например температуры). В данной лабораторной работе и определяется модуль Юнга различных металлов.