Реферат по предмету "Физика"


Визначення модуля пружності з деформації розтягу

Лабораторнаробота № 2/>
 
ВИЗНАЧЕННЯМОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ
ЗДЕФОРМАЦІЇ РОЗТЯГУ
 
Мета роботи: Дослідити залежністьвидовження зразка від навантаження. Визначити модуль Юнга для капрону.
Прилади іматеріали:Прилад для визначення модуля пружності, рулетка, мікрометр, важки.
Теоретичнівідомості
 
Деформацієюназивають зміну форми чи об’ємутвердого тіла, яка викликана дією зовнішніх сил. Якщо ці сили малі, то післяприпинення їх дії деформація зникає; якщо ж сили великі, то після припиненнядії виявляється так звана залишкова деформація. При появіщонайменшої залишкової деформації говорять, що досягнуто межу пружності.
Оскількирезультат дії сили залежить також і від розмірів зразка, то зручно дію силиоцінювати по напрузі, що виникає в зразку.
Напругоюназивають відношення сили Fдо площі поперечного перерізу зразкаS:
 
/> (1)
Таким чином, межапружності sпр – це напруга, при якій з’являється залишкова деформація.Тіла з великим значенням sпр називають пружними, атіла з дуже малим значенням sпр – непружними або пластичними.
Серед різнихдеформацій виділяють дві найпростіші: деформаціюрозтягу (стиску)і деформаціюзсуву. Всі малі деформації можна розглядати як сумудеяких розтягів (чи стисків) і зсувів.
         Малідеформації задовольняють таким основним законам:
-    вмежах пружності деформація пропорційна прикладеній напрузі;
-    призміні напряму дії зовнішньої сили змінюється тільки напрям деформації без зміниїї значення;
-    придії декількох зовнішніх сил загальна деформація дорівнює сумі окремихдеформацій (принцип суперпозиції малих деформацій).
         Для малих деформацій розтягучи стиску стержня справедливий закон Гука:
/>, (2)
або          /> (2´)
В (2) і (2´): l– початкова довжина стержня;Dl=l–l– його абсолютне видовження;/> називають відноснимвидовженням; a – коефіцієнт пружності під часрозтягу.
         Величина,обернена a, називається модулем пружності під час розтягу,абомодулем Юнга:
/> (3)
З використанняммодуля Юнга закон Гука записують так:
/> (4)
Під дією сили F,що розтягує стержень, змінюються не тільки повздовжні, а й поперечні розміристержня; говорять, що під час розтягу стержень зазнає поперечного стиску.Якщо d0 – діаметр стержня до деформації, d – післядеформації, то
/>, (5)
де Dd = d – d0,  b – коефіцієнт поперечногостиску.
Відношеннявідносного поперечного стиску до відповідного відносного поздовжньоговидовження (або відношення />)називають коефіцієнтом Пуассона:          />:/>.
 
Теоретично длявсіх ізотропних тіл  m=0,25.
 
Описустановки
 
В установці(рис.1) використовується довга (близько 5 м) капронова нитка діаметром 0,2¸0,4 мм (рибальська волосінь).На малюнку вона позначена цифрою 1. За допомогою блоків 2капронова нитка закріплена на робочому столі. До кінця нитки приєднаноплатформу для важків 3. Поруч вертикально закріплено лінійку 4,на якій з допомогою покажчика 5 можна відмічати положення кінця нитки.Значна довжина нитки дає змогу вже при невеликих навантаженнях (»1Н) з достатньою точністю вимірятиабсолютне видовження Dl. Модуль Юнга визначається заформулою (3) для різних значень F.
/>
Хідроботи
1.   Виміряйте рулеткою довжинукапронової нитки l0 до стрілки–покажчика 5 при ненавантаженійплатформі. Допустима похибка вимірювання — 1 см.
2.   Мікрометром виміряйте діаметрнитки d. Вимірювання виконайте декілька разів в різних місцях і знайдітьз одержаних значень середнє арифметичне.
3.   Запишіть початкове положеннястрілки–покажчика n0.
4.   Навантажте платформу важкоммасою m. При обчисленні сили тяжіння F, що діє на цей важок, g братирівним />.
5.   Запишіть положення стрілки n1.
6.   Навантажуйте платформупослідовно важками, збільшуючи масу їх щоразу на mг. Записуйтекожного разу покази стрілки n2, n3, і т.д.
7.   Максимальне навантаженняуточніть у викладача.
8.   Почніть розвантажуватиплатформу, знімаючи кожного разу теж по mг. Записуйте щоразупокази стрілки n¢6, n¢5,n¢4 і т.д. до n.
9.   Побудуйте графік змінивидовження нитки зі зміною навантаження F:       при F1                Dl1 = n1– n0
 приF2      Dl2 = n2 – n0 і т.д.
10.Проаналізуйте одержанийграфік. Чи виконується закон Гука?
11.Обчисліть для кожноговидовження модуль Юнга за формулою:
/> (6)
В (6) враховано,що площа />.
12.Знайдіть середнє арифметичнез одержаних значень Е і порівняйте з табличним.
13.Результати вимірювань іобчислень можна подати у вигляді таблиці 1. Похибка вимірювань:        />
14.Кінцевий результат подати увиді />,
де      /> .
Табл.1

п/п
F = mg,
Н
l0 ,
м
d,
м
Dl,
м
E,
/>
dE
1
 
 
 
 
 
 
2
 
 
 
 
 
 
3
 
 
 
 
 
 
.
 
 
 
 
 
 
.
 
 
 
 
 
 
Середнє

 
 

 
 

Контрольнізапитання
1.   Які деформації називаютьпружними?
2.   Сформулюйте закон Гука.
3.   Який фізичний зміст модуляЮнга?
4.   Що називають коефіцієнтомПуассона?
5.   Накресліть діаграму розтягудроту і поясніть фізичний смисл окремих її ділянок.
6.   Яку довжину повинен матимідний дріт, щоб він, якщо його підвісити вертикально, розірвався під дієювласної ваги?


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.