Порядок виконання роботи. 1. Для вирівнювання дроту навантажити його двома – трьома вантажами з набору

1. Для вирівнювання дроту навантажити його двома – трьома вантажами з набору. Обертаючи шкалу індикатора, встановити його показання на нуль.

2. Послідовно навантажуючи дріт усіма вантажами, вимірю­вати його абсолютне подовження Δl. Сила F=mg, що діє на дріт, дорівню­ватиме сумарній вазі вантажів, покладених на платформу після установки нуля. Результати вимірювань m, Δl, занести в таблицю 5.2.

3. За формулами (5.2) і (5.3) розрахувати механічне напруження σ та відносну деформацію дроту ε. Результати розрахунків занести в таблицю 5.2.

4. Побудувати графік залежності σ = f(ε) за зразком, який представлено на рис. 5.4, тобто провести пряму так, щоб більшість експериментальних точок знаходились якнайближче до неї. На цій прямій (але не з таблиці!) вибрати будь-які дві точки 1 і 2, яким відповідають значення механічного напруження σ_1, σ₂ та відносної деформації ε_1, ε_{2 .}

Таблиця 5.2

№	m, кг	F, H	Δ l, мм	s, МПа	ε	l, мм	d, мм
							0,6

Рисунок 5.4

4. За формулою:

(5.5)

розрахувати модуль Юнга Е. При такому методі визначення коефіцієнта пропорційності (як tga на рис.5.4) між будь-якими величинами, що лінійно залежать одна від одної, використовується вся сукупність експериментальних даних, а не випадкове значення якогось одного вимірювання. Користуючись даними таблиці 5.1 визначити матеріал, з якого виготовлено дріт.

5. Використовуючи теорію похибок, оцінити відносну похибку вимірювань модуля Юнга Е за формулою:

, (5.6)

де величину δ l – похибку вимірювання видовження, розрахувати за формулою похибки для одноразових вимірювань:

, (5.7)

. За формулою похибки для табличних величин:

. (5.8)

розрахувати величини: D l (), D m (), D g (), D p (), D d ().

6. По виду графіка залежності σ = f(ε) зробити висновок, щодо справедливості закону Гука. Висновок повинен містити відповіді на запитання: Чи справедливий закон Гука і як це довести? Чому дорівнює модуль Юнга та похибка його вимірювань ()? З якого матеріалу виготовлено дріт?

Контрольні запитання

1. Дати визначення пружнім та пластичнім деформаціям.

2. Дати визначення механічного напруження s та відносної деформації e.

3. Який вид має експериментальний графік залежності ?

4. В чому полягає закон Гука?

5. Який фізичний зміст модуля Юнга?

Інструкцію склав доцент кафедри фізики Правда М.І.

Рецензент - доцент кафедри фізики Манько В.К.

Затверджена на засіданні кафедри фізики,

протокол № 3 від 01.12.2008 р.