Описание установки.

Установка для определения модуля упругости состоит из платформы (1), на которой находится опора (2) для образца (8) (см. рисунок 4). По краям опоры на стойках с помощью специальных винтов (3) закреплена планка (4), в которую вмонтирован индикатор перемещения (5), измеряющий стрелу прогиба. На верхнем конце упора индикатора (6) находится чашечка (7) для грузов.

Регулировка планки по высоте производится с помощью винтов. Планку необходимо устанавливать на такой высоте, чтобы чашечка была приподнята (т.е. не лежала на ободе индикатора).

Рис. 4.

Порядок выполнения работы

1. Линейкой измерить длину L. Длина измеряется как расстояние между внутренними краями опоры, так как только эта часть длины образца испытывает деформацию изгиба. Результат измерений записать в таблицу 1.

2. С помощью микрометра измерить ширину a образца костной ткани. Результаты записать в таблицу 1.

3. Микрометром измерить толщину образца b 5 раз и записать в таблицу

Таблица 1.

Костная ткань L= P=
№ п/п	ai
1
2
3
4
5
Сумма
Среднее

4. Положить образец на опору и подвести нижний конец упора индикатора к центру образца.

5. Поворотом шкалы совместить нуль индикатора со стрелкой.

6. Положить груз в чашечку на индикатор и измерить стрелу прогиба по красной шкале. Измерения провести 5 раз при одной и той же нагрузке и записать в таблицу.

7. Проделать аналогичные измерения для стального образца. Результаты измерений записать в таблицу 2.

8. Вычислить средние значения для образцов костной ткани и стали.

9. Рассчитать средние значения модуля упругости для костной ткани и стали по формуле:

10. Найти абсолютные погрешности отдельных измерений ширины, толщины и стрелы прогиба.

Таблица 2.

Стальная пластинка L= P=
№ п/п	а i, мм	bi ,мм	,мм
1
2
3
4
5
Среднее

11. Найти погрешность L по формуле:

,

где для линейки _пр= 0,7 мм, _окр= 0,5 мм.

12. Вычислить суммарную погрешность a:

 a=,

где

Для рекомендуемой надежности = 0,95 и числа измерений n = 5 t_,n = 2,8.

Для микрометра и индикатора перемещения _пр = 0,007 мм, _окр = 0,005 мм.

13. Аналогично рассчитать суммарные ошибки b и .

14. Вычислить относительную погрешность измерения модуля упругости по формуле

13. Найти абсолютную погрешность измерения модуля упругости:

13. Записать окончательный результат измерения модуля упругости в виде:

кГ/мм²

13. Сравнить модули упругости костной ткани и стали.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Механические свойства твердых тел. Виды деформаций.

2. Механизм упругости твердых тел и полимеров.

3. Закон Гука. Предел упругости, предел прочности, текучесть.

4. Механическое напряжение, абсолютная и относительная деформация.

5. Модуль Юнга, его физический смысл и единицы измерения.

6. Механические свойства костной ткани. Состав и строение костной ткани.

7. Методика определения модуля Юнга по деформации изгиба.

8. Расчет погрешности измерений по результатам данной лабораторной работы.

13