III. Выполнение работы. Описание установки.

На испытуемой проволоке АВ длиной l = 1,58 м подвешена массивная платформа Р, обеспечивающая небольшое предварительное натяжение (рис. 2). На платформу накладываются грузы М одинаковой массы по 2 кг. Под действием силы тяжести груза проволока удлиняется на величину , называемую абсолютным удлинением. Оно измеряется индикатором-микрометром стрелочного типа (часового типа) с ценой деления 0,01 мм.

Подвижный штифт индикатора III упирается в стеклянную пластинку, прикрепленную к платформ снизу. Для удобства расчета шкалу можно вращать относительно корпуса индикатора. Чтобы платформа располагалась горизонтально, проволока заключена в трубку Т, жестко скрепленную с платформой, а в платформе имеются вертикальные пазы, в которые при проседании платформы входят направляющие (на рис. 2 не показаны).

1. Измерить микрометром диаметр проволоки d в нескольких местах, занести в таблицу 1 среднее значение диаметра и площадь поперечного сечения проволоки .

2. Проверить правильность установки индикатора. Подвижный штифт индикатора должен быть расположен строго вертикально и слегка прижат контактной головкой к стеклянной пластинке на нижней поверхности платформы Р. Шкала индикатора вращается до совпадения нуля со стрелкой.

3. Накладывая на платформу грузы (по одному), записать показание индикатора в таблицу 2.

Таблица 1.

(м)	(м)	(м)	(м)	(м²)

Таблица 2.

Число грузов

Упругая сила

(Н)

Напряжение

(Па)

Удлинение

(м)

Относительное удлинение

Модуль Юнга

(Па)

m = 2 кг =1,58 м, N – количество грузов.

Вычислить среднее значение модуля Юнга.
Построить диаграмму растяжения по данным опыта и вычислить модуль Юнга как тангенс угла наклона прямой .
Сравнить среднее расчетное значение модуля Юнга (п. 4) с графическим (п. 5).
Определить абсолютную и относительную погрешности, сравнив экспериментальное значение модуля Юнга с табличным (см. вещество сталь).

Примечание.

При построении графика удобнее брать значение и т.к. при построении графика относительное удлинение приходится увеличивать в 10⁵ раз, а напряжение уменьшать в 10⁶ раз, и значение модуля Юнга Е, пользуясь графиком, найдем по формуле: