Задание

1. Проведите измерение всех необходимых для расчета по формуле (5.5) величин. При этом массу грузов m для создания нагрузки F=mg изменяйте от 100 г до 700 г через 100 г.

2. Постройте график зависимости изменения удлинения проволоки Dl от величины натяжения Т и убедитесь, что имеет место линейная зависимость (закон Гука).

3. Рассчитайте модуль Юнга Е по формуле (5.5) для каждой массы груза и затем получите его среднеарифметическое значение.

4. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности определения модуля Юнга по методу расчета погрешностей прямых измерений.

5. Определите модуль Юнга из построенного графика зависимости Dl=f(T) и сравните его значение со среднем значением модуля Юнга, полученным с использованием формулы (5.5).

Порядок выполнения работы

Настройку прибора и измерения выполнять в следующей последовательности:

1. Установите прибор вертикально с помощью регулировочных ножек на основании прибора.

2. Опустите винтом С арретир f и установите нулевое положение стрелки микрометра часового типа вращением циферблата прибора.

3. Поднимите арретир винтом С и нагрузите проволоку грузом массы m₁=100г. Опустите арретир и отметьте деление шкалы микрометра N₁.

4. Снимите груз m₁ и вновь определите нулевую точку по шкале N₀. Если нулевая точка не совпадает с прежней, возьмите среднее значение из двух показаний

.

Также поступите при следующих нагрузках.

5. Нагружайте последовательно проволоку грузами массы m₂, m₃, … m₇, увеличивая каждый раз на 100 г, и доведите общую массу до 0,7 кг.

6. Измерьте при опущенном арретире диаметр проволоки в трех различных местах: вверху, посередине, внизу по три раза (в направлении под 120⁰ друг к другу). Искомое значение диаметра определяется как среднее арифметическое из 9-ти значений.

7. Измерьте при опущенном арретире f длину проволоки от верхнего закрепления до цилиндра d.

8. Все данные запишите в таблицу 1.

9. Рассчитайте Е по формуле (5.5) для каждой нагрузки. Искомое значение Е получите как среднеарифметическое. Выразите Е в единицах давления Н/м².

10. Рассчитайте абсолютную погрешность DЕ в определении модуля Юнга методом расчета погрешностей прямых измерений. Окончательный результат запишите в виде

Е=Е±DЕ.

Вычислите относительную погрешность в измерении Е.

11.Постройте график зависимости удлинения проволоки Dℓ от натяжения Dℓ=f(T)

12.Определите модуль Юнга проволоки из построенного графика Dℓ=f(T) как произведение начальной длины проволоки ℓ₀ к угловому коэффициенту ΔТ/Δ ℓ

Таблица 5.1

№ п/п	F=mg, H	N0, мм	N1,мм	N1-N0, мм	ℓ0, мм	D, мм	Dℓ, мм	E, Н/м2	ΔE, Н/м2	Е из графика Н/м2
1
2
3
4
5
6
7