Определение модуля сдвига при помощи крутильных колебаний. Кузьменко В.С. - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

10
f
II
2T
z2z0
2
+
π=
. (11.11)
Из (11.10) и (11.11) определяем величину модуля кручения
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
2
1
z2z1
2
TT
)(m8
TT
)II(4
f
π
=
π
=
ll
, (11.12)
где
m масса одного груза.
Определение величины
f провести для нескольких (не менее двух) значений
1
l и
2
l и найти среднее зна-
чение величины
f.
Данные измерений и промежуточных вычислений разместить в таблице 11.1.
1 Измерить и записать значение
R и h проволок всех трех маятников, определить массы грузов (узнать
их значения у лаборанта или взвесить каждый не менее трех раз, в расчетную формулу подставить
среднее значение).
2. После расчета
f по (11.12) , найти значение модуль сдвига G из формулы (11.7).
3. Измерения проделать для трех крутильных маятников, определить модуль сдвига материалов, из кото-
рых изготовлены проволоки, ответ дать в единицах
ГПа (1 ГПа=10
9
Па).
4. Вычислить среднюю квадратичную погрешность полученных значений,
G
S
.
5. Результат представить в виде
G
SGG ±=
Таблица 11.1
Материал
h, м
R, м
m, кг
l
1
, м
l
2
, м
измерения
T
1
, c
T
2
, c
f,Нм
G
i
, Па
G
i
-<G>,Па
(G
i
-<G>)
2
,Па
1
2
3
1
2
3
1
2
3
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРСЫ
1. Виды деформации твердого тела. Деформация упругая и пластическая.
2. Вывод закона Гука для различных видов деформации.
3. Физический смысл модулей сдвига и кручения, методы их определения.
4. Математическое описание крутильных колебаний.
5. Гармонические колебания. Уравнения и характеристики.
                                                                                                                                             10
                                                                      I 0z + I 2z
                                                           T2 = 2 ⋅ π ⋅              .                                                   (11.11)
                                                                           f
    Из (11.10) и (11.11) определяем величину модуля кручения
                                  4 ⋅ π 2 ⋅ (I 1z − I 2 z ) 8 ⋅ π 2 ⋅ m ⋅ (l 21 − l 22 )
                               f=                          =                             ,                                               (11.12)
                                        T12 − T22                   T12 − T22
    где m ⎯ масса одного груза.
    Определение величины f провести для нескольких (не менее двух) значений l 1 и l 2 и найти среднее зна-
чение величины f.

   Данные измерений и промежуточных вычислений разместить в таблице 11.1.

   1     Измерить и записать значение R и h проволок всех трех маятников, определить массы грузов (узнать
         их значения у лаборанта или взвесить каждый не менее трех раз, в расчетную формулу подставить
         среднее значение).
   2.    После расчета f по (11.12) , найти значение модуль сдвига G из формулы (11.7).
   3.    Измерения проделать для трех крутильных маятников, определить модуль сдвига материалов, из кото-
         рых изготовлены проволоки, ответ дать в единицах ГПа (1 ГПа=109 Па).
   4.    Вычислить среднюю квадратичную погрешность полученных значений, S G .
   5.    Результат представить в виде G = G ± S G

                                                  Таблица 11.1




                                                                                                                         (Gi -)2,Па
                                                              № измерения




                                                                                                            Gi -,Па
        Материал




                                                                                                   Gi, Па
                                  m, кг




                                                                                            f,Нм
                                                                            T1, c

                                                                                    T2, c
                                          l1, м

                                                  l2, м
                           R, м
                    h, м




                                                          1
                                                          2
                                                          3
                                                                                            ∑
                                                          1
                                                          2
                                                          3
                                                                                            ∑
                                                          1
                                                          2
                                                          3
                                                                                            ∑


                                                   КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРСЫ

         1.        Виды деформации твердого тела. Деформация упругая и пластическая.
         2.        Вывод закона Гука для различных видов деформации.
         3.        Физический смысл модулей сдвига и кручения, методы их определения.
         4.        Математическое описание крутильных колебаний.
         5.        Гармонические колебания. Уравнения и характеристики.


Страницы