Лабораторная работа №9 / Лабораторная № 9

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «УФИМСКИЙ ГОСУДАРCТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин

Отчет по лабораторной работе № 9

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА С ПОМОЩЬЮ ПРУЖИННОГО МАЯТНИКА.

Выполнил:

Проверил:

УФА 2008

Лабораторная работа № 9

Определение модуля сдвига с помощью пружинного маятника.

Цель работы: определение модуля сдвига материала пружины.

Приборы и принадлежности: установка лабораторная «Модуль Юнга» и модуль сдвига ФМ-19, набор разновесов, набор пружин, штангенциркуль, линейка.

Задание 1. Определение модуля сдвига с помощью пружинного маятника.

сохранения импульса.

1. Кронштейн с вертикально подвешенной пружиной закрепим на вертикальной

стойке таким образом, чтобы наборный груз, подвешенный к пружине своей нижней плоскостью совпадал с оптической осью фотодатчика.

2. Оттягиваем груз вниз и отпускаем. При этом груз начинает совершать колебательные движения на пружине. Измеряем время t для n = 10…15 полных колебаний. Найти период колебаний T = t/n.

3. Повторить задание п.2, увеличивая массу груза.

4. Измерить параметры пружины D,d,N

5. Для каждого значения m вычислить модуль сдвига G(m) по формуле:

6. Данные заносим в таблицу.

№	m, кг	D, м	D,м	N	n	t 1, с	t 2, с	t 3, с	t ср.	Т, с	G, кг/м·с2	G ср., кг/м·с2
1	0,056	0,0188	0,0006	23	15	2,59	2,61	2,63	2,61	0,17	7,21·1011	6,91·1011
2	0,086					3,19	3,28	3,27	3,25	0,22	6,61·1011
3	0,156					4,41	4,32	4,41	4,38	0,29	6,9·1011

7,21·10¹¹ кг/м·с²;

6,61·10¹¹ кг/м·с²;

6,9·10¹¹ кг/м·с²;

Найдем абсолютную и относительную погрешность измерений:

0,3·10¹¹ кг/м·с²;

0,3·10¹¹ кг/м·с²;

0,01·10¹¹ кг/м·с²;

0,2·10¹¹ кг/м·с²;

2,8 %.

Задание 2. Определение модуля сдвига методом растяжения пружины.

1. Снять кронштейн с фотодатчиком. Повесить на пружину груз массой m ₁. При помощи линейки замерить расположение нижней плоскости груза y _х.

2. Повесить на пружину груз массой m ₂. При помощи линейки заметить расположение нижней плоскости груза y ₂.

3. Определить удлинение пружины по формуле y = y ₁ · y ₂.

4. Определить модуль сдвига по формуле , F = m·g, m = m ₂ – m₁, R = D ₁₂

5. Результаты измерений занесем в таблицу.

№	R, м	d, м	m 1, кг	m 2, кг	m, кг	y 1, м	y 2, м	y , м	G, кг/м·с2	G ср., кг/м·с2
1	0,0094	0,0006	0,076	0,106	0,030	0,1265	0,1295	0,016	1,73·1011	1,663·1011
2						0,1268	0,1311	0,017	1,63·1011
3						0,1269	0,1308	0,017	1,63·1011
1	0,0094	0,0006	0,096	0,156	0,060	0,129	0,1368	0,018	3,08·1011	3,08·1011
2						0,1295	0,1372	0,018	3,08·1011
3						0,1295	0,1373	0,018	3,08·1011

1) F = 0,03 · 9,8 = 0,294 Н;

1,73·10¹¹ кг/м·с²;

1,63·10¹¹ кг/м·с²;

1,63·10¹¹ кг/м·с²;

2) F = 0,06 · 9,8 = 0,588 Н;

3,08·10¹¹ кг/м·с²;

3,08·10¹¹ кг/м·с²;

Найдем абсолютную и относительную погрешность измерений:

1)

0,067·10¹¹ кг/м·с²;

0,033·10¹¹ кг/м·с²;

0,033·10¹¹ кг/м·с²;

0,044·10¹¹ кг/м·с²;

2,6 %.

Вывод: На данной лабораторной работе я научился определять модуль сдвига с помощью пружинного маятника и методом растяжения пружины.