Описание установки

Д ля определения модуля Юнга в этой работе используется следующая установка, схема которой изображена на рис. 3. Верх­ний конец проволоки L, изготовленной из исследуемого материала, прикреплен к кронштей­ну К, а нижний - к ци­линдру М массой 1-2 кг, который служит для вы­прямления проволоки. Груз М не снимается в течение всего опыта.

Величину модуля Юнга можно определить из соотно­шения величи­ны напряжения s к ве­личине относитель­ной деформации Dl/l.

.

При определении модуля Юнга исследуется изме­нение длины проволоки под действием прило­женной силы. В качест­ве нагрузки использу­ются гири.

Д

Рис. 3

ля определения величины напряжения измеряется площадь по­перечного сечения про­волоки S=pD²/4, где D - диаметр проволоки. Диаметр проволоки измеряется с помощью микрометра.

Н

52

а исследуемой проволоке имеется две риски, расстояние между которыми l и абсолютное удлинение l определяются катето­метром В-630. В зрительную трубу катетометра наблюдаются риски и производится отсчет l до нагрузки. После нагрузки опять проводится отсчет расстояния между рисками l'. По раз­ности l'- l оценивается абсолютное удлинение l. Все изме­рения геометрических размеров проволоки проводятся 5 раз и подсчитываются средние значения.

Порядок работы на катетометре b-630

1. Включить прибор в сеть через трансформатор.

2. Открепить винт крепления измерительной каретки и переместить её на уровень риски объекта.

3. Установить окуляр зрительной трубы на резкость изображений масштабной сетки, шкалы и пузырька уровня.

4. Провести наводку на резкость изображения измеряемого объек­та.

5. Закрепить измерительную каретку. Микрометрическим винтом произ­вести точную наводку на выбранную точку объекта.

6. Наблюдая в окуляр, совместить изображения концов пузырька уровня (см. рис. 4).

7. Сетка зрительной трубы имеет перекрестие (рис. 5), выполнен­ное в виде углового сектора. При наводке зрительной трубы выбранная точка объекта должна располагаться точно по середи­не углового сектора на уровне горизонтального штриха. При точной наводке нужно следить за тем, чтобы концы пузырька уровня образовали дугу (рис. 4 б).

8

53

. Снять первый отсчет по шкале и масштабной сетке. Затем, пе­ремещая каретку по колонке, перевести зрительную трубу на вторую точку измеряемого объекта и, проверив установку трубы по цилиндрическому уровню, снять второй отсчет. Разность меж­ду двумя отсчетами даст величину измеряемого отрезка.

9. В поле зрения окуляра одновременно видны изображения двух штрихов миллиметровой шкалы, обозначенных крупными цифрами, и масштабная сетка.

И

Рис. 6

ндексом для отсчета целых миллиметров служит нулевой бисектор десятых долей миллиметра. На рис. 6 158-й штрих шкалы прошел нулевой бисектор, а ближайший боль­шой штрих еще не дошел до него. Отсчет равен 158 мм + отрезок от 158 штриха до нулевого бисектора. В этом от­резке число десятых до­лей миллиметра обозна­чено цифрой последнего пройденного бисектора десятых долей миллимет­ра, в данном случае цифрой 2. Отсчет сотых и тысячных долей милли­метра производится в гори­зон­таль­ном направ­лении сетки, там, где мил­ли­мет­ро­вый штрих шка­лы рас­по­ло­жен точно по­се­ре­дине бисектора. На рис. 6 миллиметровый штрих находится между четвертым и пятым делениями масштабной сетки, что соответствует 0,044 мм. Оконча­тельный ответ равен 158,244 мм.

Для повышения точности измерения отсчет необходимо повто­рить несколько раз и взять среднее значение. В процессе измере­ния не допускается перефокусировка и поворот колонки.