Лабораторная работа №2 Определение модуля Юнга методом растяжения струны
.docОбнинский 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:
Δdсл.=S*tα 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:
Eср.=(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: