Лабораторная работа №2 Определение модуля Юнга методом растяжения струны

Обнинский Государственный Технический Университет Атомной Энергетики

Кафедра общей и специальной физики

Лабораторная работа №2

«Определение модуля Юнга методом растяжения струны»

Выполнил:

Титов Игорь

Принял:

Назарьев Игорь Иванович

г. Обнинск

-2003-

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: определить модуль Юнга, научиться строить график зависимости одной физической величины от другой. Для данной работы необходимо построить график зависимости абсолютного удлинения струны от приложенной силы. Экспериментально проверить справедливость закона Гука.

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ:

Катетометр(Δx = мкм), микрометр, (Δx = 0.005мм)

Выполнение работы и обработка результатов.

I. Измерения диаметра струны с помощью микрометра.

№ измерен.	1	2	3	4	5	<d>
d, мм	0,34	0,34	0,33	0,33	0,34	0,336

II. Вычислим среднее значение диаметра струны и рассчитаем погрешность измерений:

Δd_сл.=S*t_{α n}=0,005

Δd= =0,007

δ=Δd/<d>=0,022

III. Замеряем начальную длину струны:

l₀=

L=

IV. Произведем измерения начальной отметки на катетометре и удлинение с различными грузами.

№ измерен.	X0, мм	X1, мм	X0-X1, мм	X2, мм	X0-X2, мм	X3, мм	X0-X3, мм
1	180,609	180,167	0,442	179,51	1,099	178,911	1,698
2	180,443	180,015	0,428	179,567	0,876	179,079	1,364
3	180,41	179,955	0,455	179,509	0,901	179,057	1,353
4	180,405	179,989	0,416	179,502	0,903	179,087	1,318
5	180,385	179,959	0,426	179,498	0,887	179,028	1,357
<X-Xi>	-	-	0,4334	-	0,9332	-	1,418

V. Вычисляем модуль Юнга по формуле:

;

F= ;

;

;

VI. Рассчитаем среднее значение и вычислим погрешность измерений:

;

;

0,117204383

0,03307693

0,11995742

0,61699378

0,084

-0,003

-0,4998

1.Первый груз m=200г

0,084

<E₁>=

2.Второй груз m=400г

-0,003

<E₂>=

3.Третий груз m=600г

-0,4998

<E₃> =

VII. Определяем среднюю погрешность для модуля Юнга по формуле:

E_ср.=(E₁+E₂+E₃)/3=121,5*10⁹

=11,042*10⁹

ВЫВОД:

В результате проведённой работы было получено следующее значение модуля Юнга: <E> = (121.5 11) * 10⁹ Н/м² ;  . Найденное значение модуля Юнга отличается от табличного ( ГПа) из-за наличия слоя лака толщиной ( 15 мкм) на поверхности струны.

График зависимости прилагается: