Ход работы.

Задание № 1. Определение коэффициента упругости металлического стержня статическим методом.

1. Установите металлический стержень как показано на рисунке. К концу стержня прикрепите веревочку, на которой можно закрепить подвес для грузов.

2. Зафиксируйте по линейке положение нижней точки подвеса. Это будет начало отсчета удлинения пружины.(Все последующие измерения необходимо производить только от этой точки!)

3. Измерьте с помощью линейки прогиб стержня l_н.

4. Изменяя массу груза, подвешенного на балке, каждый раз фиксируйте ее прогиб и записывайте в таблицу 1.

Таблица 1.

№ опыта	m, кг	l, м	Kн, Н/м	kcp Н/м,

5. Определите значение коэффициента жесткости k_н металлического стержня статическим методом, используя формулу (7).

6. После того как достигнута максимальная нагрузка, необходимо постепенно снимая грузы, фиксировать прогиб стержня при разгрузке l_р в таблице 2.

Таблица 2.

№ опыта	m, кг	l, м	Kр, Н/м	kcp Н/м,

7. Вычислить погрешности измерения k_н, k_p, полученных косвенным способом и ответ запишите в виде

k_н = (k_ср+Δk) ;  = …%; k_p = (k_ср+Δk) ;  = …%

8. Сравните полученные результаты, объясните причину различия.

Задание № 2. Определение коэффициента жесткости и модуля Юнга динамическим методом.

1. Неразбирая установки, приведите стержень в движение слегка нажав на его конец и зафиксируйте время 10-15 колебаний. Результат запишите в таблицу 3.

2. Повторите опыт несколько раз, не меняя при этом массу груза. Результаты зафиксируйте в таблице 3.

3. Постройте график зависимости T²=f(m).

4. Определите коэффициент упругости металлического стержня, используя тот факт, что k=4²ctg,, где ctg= .

5. С помощью микрометра измерьте диаметр стержня d и его длину с помощью линейки l.

6. Вычислите, используя формулу (6), модуль Юнга для данного материала.

7. Вычислить погрешности измерения Е, полученные косвенным способом и ответ запишите в виде

Е = (Е+ΔЕ)Па;  = …%.

Контрольные вопросы.

1. Что такое деформация? Какие виды деформации существуют?

2. От чего зависит, будет ли деформации упругая или пластическая?

3. Сформулируйте определение понятий об однородных и неоднородных деформациях.

4. Что называется деформацией изгиба?

5. Что называется абсолютным и относительным удлинением?

6. Каков физический смысл модуля Юнга?

7. Каков физический смысл коэффициента жесткости?

8. Выведите дифференциальное уравнение, описывающее колебания металлического стержня.

9. Однородный диск радиусом 0,49м совершает малые колебания относительно оси, которой является гвоздь, вбитый перпендикулярно стене. Колебания совершаются параллельно плоскости стенки. Определите частоту колебаний диска, если гвоздь находится на расстоянии равном 2/3 радиуса.