Лабораторная работа Определение модуля Юнга различных материалов
.docСтудент Ефимов А.Н.
Преподаватель Кулинкин А.Б.
Число 13.06.03
Группа № 114
Подпись преподавателя
Лабораторная работа
Определение модуля Юнга различных материалов по изгибу стержня, свободно лежащего на опорах.
Цель работы: Научиться определять модуль Юнга и проводить сравнительный анализ механических свойств различных материалов.
Приборы и принадлежности: установка для изучения упругих свойств материалов; образцы материалов; набор грузов; штангенциркуль; линейка.
Схема установки:
Таблицы измерений:
Таблица 1
|
|
Материал I |
Материал II |
Материал III |
|||
|
L (м) |
B (м) |
H (м) |
B (м) |
H (м) |
B (м) |
H (м) |
|
L1=10,49* *10-3 L2=10,48* *10-3 L3=10,49* *10-3 L=10,486* *10-3 |
B1=14,20* *10-3 B2=14,15* *10-3 B3=14,10* *10-3 BI=14,15* *10-3 |
H1=0,85* *10-3 H2=0,85* *10-3 H3=0,85* *10-3 HI=0,85* *10-3 |
B1=4,65* *10-3 B2=4,60* *10-3 B3=4,65* *10-3 BII=4,63* *10-3 |
H1=4* *10-3 H2=3,95* *10-3 H3=3,9* *10-3 HII=3,95* *10-3 |
B1=7,45* *10-3 B2=7,3* *10-3 B3=6,75* *10-3 BIII=7,2* *10-3 |
H1=2,2* *10-3 H2=2,25* *10-3 H3=2,15* *10-3 HIII=2,2* *10-3 |
|
|
|
|
|
|||
10019*
*103
15348*
*103
1705*
*103
Таблица 2
|
№ |
F, Н |
n0, мм |
n, мм |
a, мм |
F/a, Н/м |
E, гПа |
E-Ei |
(E-Ei)2 |
|
1. |
1 |
16,28 |
16,21 |
0,07 |
14285,71 |
36 |
-2,33 |
5,4444 |
|
2. |
2 |
16,28 |
16,14 |
0,14 |
14285,71 |
36 |
-2,33 |
5,4444 |
|
3. |
3 |
16,28 |
16,02 |
0,26 |
11538,46 |
29 |
4,67 |
21,7778 |
|
1. |
1 |
18,23 |
18,1 |
0,13 |
7692,31 |
29 |
-3,00 |
9,0000 |
|
2. |
2 |
18,23 |
17,96 |
0,27 |
7407,41 |
28 |
-2,00 |
4,0000 |
|
3. |
3 |
18,23 |
17,68 |
0,55 |
5454,55 |
21 |
5,00 |
25,0000 |
|
1. |
1 |
19,76 |
19,61 |
0,15 |
6666,66 |
2,8 |
0,13 |
0,0178 |
|
2. |
2 |
19,76 |
19,45 |
0,31 |
6451,61 |
2,7 |
0,23 |
0,0544 |
|
3. |
3 |
19,76 |
19,37 |
0,39 |
7692,31 |
3,3 |
-0,37 |
0,1344 |
Расчетные формулы:
a = |n0-n|
ГПа
ГПа
ГПа
Вывод: Модуль Юнга для различных материалов различен, что зависит от линейных размеров образца и значения стрелы прогиба. Таким образом, эти характеристики влияют на жесткость вещества. На значение стрелы прогиба также влияет приложенная сила (между этими величинами наблюдается прямо пропорциональная зависимость).