Тема: «Определение модуля упругости резины»

Цель работы: научиться экспериментально определять модуль упругости (модуль Юнга) резины.

Средства обучения:

· оборудование: штатив, набор грузов, резиновый шнур, линейка, динамометр.

· методические указания к выполнению лабораторной работы, калькулятор.

Ход выполнения лабораторной работы

Допуск к выполнению лабораторной работы

Выполните тест:

1. Деформация – изменение…

А.формы и положения в пространстве; Б.формы и размеров тела;

В.Объема и положения в пространстве; Г.нет верного ответа.

2. Деформация, при которой происходит смещение слоев тела относительно друг друга, называется деформацией….

А.сдвига; Б.растяжения; В.изгиба; Г.нет верного ответа.

3. Деформация, которая полностью исчезает после прекращения действия внешних сил, называется….

А.упругой; Б.неупругой; В.пластичной; Г.нет верного ответа.

4. Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла, называется…

А.анизотропией;Б.энтропией; В.изотропией;Г.нет верного ответа.

1. На рисунке представлена диаграмма растяжения материала. Укажите область текучести.

А.0-А;Б.А-В;Г.В-С;Д.С-D.

Ответы занесите в таблицу:

Теоретическая часть

Выведем формулу для вычисления модуля Юнга: закон Гука σ=Е·|ε|, где Е – модуль Юнга. Отсюда (1). Зная, что (2) и (3) и подставив формулы (2) и (3) в формулу (1) получим: (4), где: Е – модуль Юнга, Па; F – вес груза, Н;

х₀ – длина между метками на недеформированном шнуре, м;

S – площадь поперечного сечения шнура в растянутом состоянии, м²;

Δх – абсолютное удлинение шнура, м.

Вычисления и измерения

1. Закрепите резиновый шнур в штативе и нанесите на шнуре две метки А и В. Не растягивая шнур, измерьте расстояние между метками.

2. Подвесьте груз к нижнему концу резинового шнура, предварительно определив его вес. Измерьте расстояние между метками на шнуре и размеры сечения шнура в растянутом состоянии.

3. Выполните те же измерения, подвесив два и три груза.

4. Вычислите модуль Юнга по формуле (4) для каждого опыта.

5. Результаты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу 1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 3

4. Таблица 1 – Результаты измерений и вычислений

№	х0, м	х, м	Δх, м	Размеры сечения	S, м2 S=a·b	m, кг	F, Н	Е, Па	Еср, Па
а, м	b, м

Е₁ = =___________Па,

Е₂ = =___________Па,

Е₃ = =___________Па,

Е_ср = =___________Па.

5. Проанализируйте полученный результат Е_ср, сравнив его с табличным значением модуля Юнга резины Е_табл.=7МПа. Обобщите результаты своей работы. Сделайте вывод по проделанной работе.

Вывод: _______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Что такое деформация? Какие виды деформации вам известны?

2. Зависит ли модуль упругости от сечения резинового шнура и его длины?

3. Какая величина измеряется в этой работе с наименьшей погрешностью?

4. Как влияет изменение температуры резинового шнура на величину модуля упругости?

Ответы:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Лабораторная работа № 4

Лабораторная работа №4