Лабораторная работа "Измерение модуля Юнга резины" 10 класс

Лабораторная работа № 18 Тема: Измерение модуля Юнга резины Цель: овладеть одним из практических методов исследования упругих свойств материалов Оборудование: резиновый жгут, стержень штатива с муфтой и лапкой, груз 100 г, линейка Пояснения Е=  Объектом изучения является резиновый жгут,  который деформируется под действием подвешенного груза. Как   следует   из   закона   Гука,   возникающее   в   теле  напряжение  ε пропорционально относительному удлинению  / σ ε – это и есть модуль Юнга ε σ   =Е  , откуда   σ=F/S=mg/S  ε=ΔL/L0=(L­L0)/L Площадь   поперечного   сечения   жгута   в   деформированном   состоянии  S  определяют   по   площади   его сечения в нерастянутом состоянии S0. Так как объём жгута между метками при растяжении сохраняется, то имеет место равенство: S0 L0= S L, а значит S= S0 L0/ L Таким образом, для определения модуля Юнга необходимо измерить массу груза, начальное и конечное расстояние между метками на поверхности жгута и площадь его сечения в исходном состоянии.   при   малых   деформациях   прямо , т.е. σ Ход работы 1.Сначала измеряют площадь сечения. Жгут наматывают, не натягивая, виток к витку на линейку. Замечают общую длину  намотки. Поделив её на число витков, находят диаметр жгута. Зная диаметр, вычисляют площадь его поперечного  сечения____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 2.Далее жгут подвешивают в лапке штатива и измеряют начальное расстояние между метками __________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 3.После этого к нижней петле жгута подвешивают груз массой 100 г и измеряют расстояние между метками в  деформированном состоянии__________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 4.По результатам измерений, используя приведённые выше формулы, вычисляют модуль Юнга резины __________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ 5.Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу S0*10­6м2 l, мм E, кг/м2 d, мм m, кг N L0, м L, м  l ­ длина намотки жгута на линейку N – число витков d­ диаметр резинового жгута  S0 – площадь его сечения в нерастянутом состоянии L0 – начальное расстояние между метками L – расстояние между метками в растянутом расстоянии m – масса груза, подвешенного к жгуту Е – модуль Юнга Внимание! Измерять длину растянутого жгута необходимо, выждав некоторое время (3­4 минуты) после подвески груза. Вывод: В результате проведённой работы я научился (лась) __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________