3. Порядок виконання роботи

1. Виміряти довжину досліджуваного стержня l.

2. За допомогою штангенциркуля в декількох місцях виміряти товщину b і ширину а стержня і визначити їх середні значення, а також діаметр великого поршня d. Результати занести в таблицю 1.

3. Досліджуваний стержень розмістити на призму нижньої опори підставки.

4. За допомогою ручного преса затиснути досліджуваний об’єкт між призмами верхньої та нижньої опори.

5. За допомогою поворотної шкали мікрометра добитися нульового показу датчика переміщення.

6. Вигнути стержень. При цьому записати покази манометра та датчика переміщень. Добавляючи кожний раз навантаження записувати величину тиску та величину стріли прогину.

7. Побудувати графік залежності стріли прогину λ від тиску р, визначити тангенс кута нахилу .

8. Визначити модуль Юнга Е за формулою , де ,

9. Визначити відносну похибку вимірювання за формулою:

12. Визначити абсолютну похибку

Таблиця 1- результати вимірювань розмірів досліджуваних стержнів.

									di

Таблиця 2.

№п/п	, м	, кг/см2	, н	, Па	, Па						, Па

4.Зміст звіту

Формула для розрахунку величини модуля Юнга, графік залежності стріли вигину від прикладеної сили, таблиці результатів, оцінка похибок вимірювань.

5.Контрольні запитання

1. Що таке деформація? Розкажіть про прості види деформації.

2. Наведіть приклади деформацій у людському організмі.

(Деформації стиску зазнає хребет, нижні кінцівки і покриви ступні; деформації розтягу – верхні кінцівки, зв’язки, сухожилля, м’язи; згину – хребет, кінцівки, кістки таза; кручення – шия при повороті голови, тулуб у крижах при повороті, кисті рук при обертанні.)

3. Поясніть виникнення сил пружності при різних видах деформацій з врахуванням сил міжмолекулярної взаємодії?

4. Дайте визначення напруги, що виникає в твердому тілі при деформації. Сформулюйте закон Гука.

5. Що таке модуль Юнга? В яких одиницях він визначається?

6. Розкажіть про діаграму напруг. Приведіть приклади крихких і пластичних тіл. Дайте визначення межі міцності.

7. Як визначається модуль пружності в даній роботі.

8. Стоматологи не рекомендують їсти дуже гарячу їжу. Чому?

(Різні ділянки зуба мають неоднакові коефіцієнти розширення. При різкому нагрівання зуба в ньому виникають напруження, які можуть спричинити тріщини в емалі).

9. Які речовини відносять до біополімерів? Яка їх роль у життєдіяльності організму? Де вони знаходяться?

(Природні біополімери є структурною основою всіх живих організмів і визначають процеси життєдіяльності. До них належать білки, нуклеїнові кислоти (рибонуклеїнова – РНК і дезоксирибонуклеїнова – ДНК), полісахариди. Перші наявні у кожній живій клітині. ДНК знаходяться головним чином у ядрі клітини і відіграє важливу роль, зберігаючи і передаючи по спадковості генетичну інформацію про будову, розвиток та індивідуальні ознаки живого організму.)

10. При відносній легкості кістки здатні протистояти величезним і при цьому різноманітним навантаженням; вони піддаються стиску, розтягу, згину. Удари, стрибки, падіння, аварійні ситуації – в усіх цих випадках наш скелет зазнає хоча й короткочасних, але особливо сильних навантажень і, як правило, витримує їх. Чим пояснюється дивовижна міцність кісток тварин, птахів, людей?

(Все це пояснюється дуже раціональною з точки зору механіки будовою кіток. По-перше, міцність і легкість кісток зумовлена їх формою. Завдяки трубчастій формі кістки кінцівок здатні протидіяти величезним стискаючим і згинаючим навантаженням. Наприклад, кульшова кістка людини, поставлена вертикально, витримує вантаж масою 1,5 т. По-друге, слід відзначити особливість внутрішньої будови пустотілих кісток: в них система тонких внутрішніх перемичок орієнтована вздовж напряму можливих механічних напружень, які виникають при тих чи інших деформаціях напруженої кістки. Тому, які б навантаження не прикладалися, кістка ніколи не працює на злам, а тільки на стиск і розтяг.)

11. Діаметр великогомілкової кістки 3,2 см, товщина стінки 3 мм. Розрив кістки відбувся при навантаженні 18 кН. Знайдіть за цими даними руйнуюче напруження і відносну поздовжню деформацію в момент розриву кістки, якщо модуль Юнга кістки 2,3 ГПа.

12. Мешканці древнього Карфагена вважали жіноче волосся найкращим матеріалом для тяжів своїх метальних машин. А соратники Спартака рятувалися від ворога, спускаючись вниз по вертикальній скалі на мотузках, сплетених з волосся. Людський волос витримує вантаж масою 100 г при діаметрі волосини 0,05 мм. Розрахуйте за цими даними межу міцності людської волосини. Який вантаж може витримати коса, сплетена з 200 000 волосин?

13. Що називається в’язкопружністю? Де проявляється ця властивість у живих системах?

14. Які матеріали називають композиційними? В яких випадках у живих тканин переважають пружні, а в яких випадках – в’язкі властивості?

(Композиційні – гетерогенні, термодинамічно нерівноважні системи, які складаються з 2 чи більше компонент, які відрізняються за хімічним складом , фізико-хімічними властивостями та розділені в матеріалі чітко вираженою межею. Кожна з компонент вводиться до складу композиційного матеріалу, щоб надати йому потрібні властивості, яких не має жодна з компонент окремо. Комбінуючи об’ємне співвідношення компонент, можна отримати матеріали з наперед заданими характеристиками. Прояв пружних чи в’язких властивостей у композиційних системах залежить від характеру прикладеної до них механічної сили. При тривалій дії (довшій від часу релаксації) переважають в’язкі властивості. Короткочасна дія сили виявляє переважно пружні властивості живої тканини, оскільки реакції її в’язких властивостей не встигають розвинутися. Навіть для кістки закон Гука дійсний тільки при її швидкій деформації. Якщо ж кістка деформується повільно, то проявляється повзучість кісткової тканини.)