Лабораторная работа №6 «Определение модуля упругости при деформации растяжения»

Цель работы:определить модуль Юнга для резинового шнура.

Оборудование:

• штатив с муфтой;

• резиновый шнур;

• грузы массой 50г;

• линейка;

• штангенциркуль.

Теория:

Напряжение деформированного тела , гдеЕ – модуль упругости (Юнга), ε – относительное удлинение, которое равно .

Значит (1).

По определению (2), где F – модуль силы упругости, S – площадь поперечного сечения шнура.

Используя выражения (1) и (2), получим

т.к. сечение шнура имеет круглую форму, то .

Тогда , следовательно, (3).

Ход работы:

1. Измерим начальную длину жгута l₀.

2. Штангенциркулем определим диаметр резинового жгута D.

3. Закрепим жгут на штативе и подвесим на него груз весом P=2H.

4. Измерим полученную длину жгута. Найдем .

5. Все данные занесем в таблицу:

l0, м	l, м	D, м	F, Н	x, м	E, Па
0,265±5*10-4	0,29±5*10-4	26*10-4±0,5*10-5	3,5±0,01	0,025	2,2*107

6. Подставив данные в формулу (3), найдем числовое значение модуля Юнга:

Относительная погрешность:

Абсолютная погрешность:

Полученный результат запишем в виде

Вывод: Используя предложенное оборудование, определили опытным путем модуль Юнга для резинового жгута с допустимой погрешностью.

Лабораторная работа №7 Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника

Цель работы: определить опытным путем ускорение свободного падения для данной местности с помощью математического маятника.

Оборудование: 1) секундомер; 2) измерительная лента (Δ_л=0,5 см); 3) шарик с отверстием; 4) нить; 5) штатив с муфтой и кольцом.

Описание работы:

Точное значение gзависит от множества факторов – от географической широты, от высоты над уровнем моря (от расстояния до центра планет) и т.д. Для некоторых более точных расчетов ускорение свободного падения надо знать точно, а значит, нужно уметь его измерять.

Наиболее простой способ узнатьg– измерить его с помощью маятника, то есть извлечь его значение из формулы:

Для этого необходимо измерить период колебания и длину подвеса маятника. Тогда из предыдущей формулы можно вычислить ускорение свободного падения:

Ход работы:

1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего конца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3-5 см от пола.

2. Отклоните маятник от положения равновесия на 5-8 см и отпустите его.

3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.

4. Измерьте время Δt полных колебаний (N).

5. Повторите измерения Δt( не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение Δt_ср.

6. Вычислите среднее значение периода колебаний Т_ср по среднему значению Δt_ср.

7. Вычислите значение g_ср по формуле:

8. Полученные результаты занесите в таблицу:

Номер опыта	l, м	N	Δt, c	Δtср, c
1	1.49	50	122	122,5	2.45	9.79
2			123
3			122
4			123

9. Сравните полученное среднее значение для g_ср со значением g=9,81м/с²и рассчитайте относительную погрешность измерения по формуле: