Лабораторная работа №2 Определение модуля Юнга методом растяжения струны

Министерство общего и профессионального образования

Обнинский Государственный Технический Университет Атомной Энергетики

Кафедра общей и специальной физики

Лабораторная работа № 2.

Тема:

«Определение модуля Юнга методом растяжения струны».

Выполнил: Ткачев Михаил

Группа: КИП1-02

Проверил: Мастеров Виктор Сергеевич.

Обнинск 2002.

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 закон Гука.

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ: катетометр(Δx = мкм), микрометр, (Δx = 0.005мм)

Ход работы.

Измерения диаметра струны с помощью микрометра.

№	1	2	3	4	5	<d>
d, мм	0.361	0,363	0,368	0,364	0,369	0,365

Вычислим среднее значение диаметра струны и рассчитаем погрешность измерений:

<d> = (1/n)( ) = 0.321;

S_n= =0.008 S=S_n/ =0.004

Δd_сл=t_α.nS=0.01мм Δd= = 0.01 δ= Δd/<d>=0.031

Замеряем начальную длину струны: l₀=1600 0.5см L=334.5 0.5см

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

№	Xo,мм	X1,мм	Xo-X1,мм	X2,мм	Xo-X2,мм	X3,мм	Xo-X3,мм
1	43.758	43.294	0.464	42.759	0.999	42.393	1.365
2	43.729	43.252	0.477	42.732	0.997	42.260	1.469
3	43.785	43.335	0.450	42.802	0.983	42.339	1.446
4	43.636	43.196	0.440	42.741	0.895	42.235	1.401
5	43.654	43.205	0.449	42.700	0.954	42.308	1.346
<X-Xi>	---//---	---//---	0.456	---//---	0.966	---//---	1.405

Вычисляем модуль Юнга по формуле: = ; F = =>

=> E =

Рассчитаем среднее значение и вычислим погрешность измерений

; ; S_n=

0.1823197 *10³

0.1655758 *10³

0.1059294*10³

0.1763783 *10³

0.0386721*10³

0.1221248*10³

0.1463073*10³

1.Первый груз

m=200г

0,1955455 *10³

<E₁> =

2.Второй груз

m=400г

0.1221248*10³

<E₂> =

3.Третий груз

m=600г

0.1463073*10³

<E₃> =

Определяем среднюю погрешность для модуля Юнга по формуле:

Ecp = (E₁+E₂+E₃)/3=75.952422111*10⁹

= 3.987470838*10⁹

Определим толщину слоя лака на поверхности струны:

ВЫВОД: В результате проведённой работы было получено следующее значение модуля Юнга: <E> = (76 4) * 10⁹ Н/м² ;  . Найденное значение модуля Юнга отличается от табличного ( ГПа) из-за наличия слоя лака толщиной ( 25 мкм) на поверхности струны. График зависимости прилагается:

3