Лабораторная работа №4

Тема. Измерение модуля Юнга.

Цель работы. Экспериментальным путем измерить модуль упругости.

Оборудование. Штатив с муфтой, резиновый шнур, набор грузов, средство из­мерения.

Описание работы.

Рис. 1.

Модуль Юнга вычисляется по формуле выводимой из закона Гука E=

Здесь Е - модуль Юнга; F -сила упругости, возникающая в растянутом шнуре и равная весу прикрепленных к шнуру грузов; S -площадь поперечного сечения деформированного шнура; l₀ -расстояние между метками А и В на не растянутом шнуре. Если поперечное сечение шнура имеет форму круга, то площадь сечения выражается через диаметр шнура:

S=πD²/4.

Вес грузов определяется динамометром, диаметр определяется штангенциркулем, расстояние между точками А и В – линейкой.

Порядок выполнения работы

1. Измерить расстояние между метками А и В на нерастянутом шнуре.

2. Подвесить груз к нижнему концу шнура, предварительно определив их общий вес. Измерить расстояние между метками шнура и диаметр в рас­тянутом шнуре.

3. Вычислить модуль Юнга резины: относительную и абсолютную погреш­ности измерения модуля Юнга.

4. Записать полученный результат: E=E_пр±∆Е,ε=…% сравнить с табличными данными.

Оформление отчета:

Таб.1.

Измерено

Вычислено

L0, м

l , м

D , м

F, Н

∆ul. м

∆0l м

∆l , м

∆uD. м

∆0D м

∆D , м

∆uF. H

∆0F H

∆F H

Е Па

∆ Е Па

Запишите сделанный вами вывод.

Рекомендуемый список литературы для выполнения лабораторной работы №4.

1.Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский. – 12-е изд. – М. : просвещение, 2004. – 336 с. : ил.

2.Практикум по физике в средней школе. Под ред. А.А. Покровского. М., «Просвещение», 1973. — 256 с.: ил.

Лабораторная работа №5

Тема. Изучение одного из изопроцессов.

Цель работы. Экспериментальная проверка газовых законов.

Оборудование. Стеклянный цилиндр высотой 50 см, стек­лянная трубка длиной 50-60 см, закрытая с одного конца, стакан, пластилин, термометр, линейка, барометр-анероид (один на класс), штатив с лапкой, холодная и горячая вода.

Описание работы.

Опытная проверка закона Боля – Мариотта.

В цилиндр с водой опускают открытым кон­цом вниз трубку (см. рисунок 1.). Если уровень воды в трубке находится ниже уровня воды в сосуде на h, то давление воздуха в трубке равно сумме атмосферного и гидростатиче­ского давления столба воды высотой h. Для упрощения расчетов можно измерять давле­ние в миллиметрах ртутного столба. Тогда, с учетом того, что плотность воды в 13,6 раз меньше плотности ртути, для воздуха в труб­ке можно записать p=H+h/13,6 где Н — атмосферное давление в миллимет­рах ртутного столба, h — разность уровней воды в цилиндре и трубке, измеренная в миллиметрах. В трубке заключена постоян­ная масса воздуха, который можно считать находящимся при постоянной (комнатной) температуре. Объем и давление воздуха, за­ключенного в трубке, можно изменять, изме­няя глубину погружения трубки. Объем воз­духа в трубке V = l S , где l — длина столба воздуха; S — площадь сечения трубки. Поскольку площадь поперечного сечения трубки постоянна, длина столба воздуха в трубке пропорциональна объему воздуха. По­этому для проверки закона Бойля — Мариот-та достаточно проверить справедливость ра­венства: (H+h/13,6)l=cons