- •Цель работы: 1. Определить методом крутильных колебаний модули кручения и сдвига струны.
- •2. Получить оценки численных значений модуля Юнга и модуля всестороннего сжатия материала струны.
- •1. Упругие свойства твердых тел.
- •2. Связь модуля сдвига с модулем кручения струны
- •3. Крутильные колебания
- •4. Оценка модуля Юнга и модуля всестороннего сжатия.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
4. Оценка модуля Юнга и модуля всестороннего сжатия.
Формулы (5) и (6) позволяют получить численные значения модуля Юнга Е и модуля всестороннего сжатия К. Для этого необходимо знать коэффициент Пуассона . Как следует из таблицы 1 упругих свойств многих металлов и их сплавов [5] коэффициент Пуассона в среднем равен
. (24)
Этот коэффициент используется в формулах (5) и (6) при оценке модулей Е и К.
Таблица 1.
Материал |
Е, ГПа |
G, ГПа |
|
Алюминий |
71 |
26 |
0,34 |
Германий |
81 |
31 |
0,29 |
Дюралюминий |
73 |
27 |
0,34 |
Константин |
163 |
62 |
0,33 |
Латунь |
98 |
36 |
0,35 |
Манганин |
124 |
46 |
0,33 |
Медь |
123 |
45,5 |
0,35 |
Серебро |
79 |
28 |
0,37 |
Серый чугун |
108 |
44 |
0,22 |
Сталь |
206 |
80 |
0,28 |
|
|
|
ср = 0,32 |
Контрольные вопросы
Дать определение деформации растяжения, сдвига, всестороннего сжатия, кручения.
Каков физический смысл модуля Юнга и модуля сдвига?
Дать определения модуля всестороннего сжатия и модуля кручения.
Что такое коэффициент Пуассона?
Как связаны модули кручения, сдвига, Юнга и всестороннего сжатия.
В чем суть экспериментального нахождения модуля кручения методом крутильных колебаний.
Каковы границы применимости законов Гука для различных видов деформаций?
Литература
Стрелков С.П. Механика. М.: наука, 1975, §81, §84.
Фриш С.Э. Курс общей физики. Т.1. М.: ГИТТЛ, 1953, §84.
Трофимова Т.Н. Курс общей физики. М.: Высшая школа, 1985, §21.
Кужир П.Г., Баранов А.А., Каравай А.П., Юркевич Н.П. Физика конденсированных сред. Мн.: Технопринт, 2002, п.5.1,5.2.
Кухлинг Г. Справочник по физике. М.: Мир, 1982.
Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1964. с.267-272.
Ольховский Н.Н. Курс теоретической механики для физиков. М.: МГУ, 1978.