Wyznaczanie modułu Younga metodą ugięcia

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 105 (sala 217).
• Doświadczenie wykonać na podstawie poniższego opisu
• Uwaga: W doświadczeniu zastąpiono katetometr elektronicznym czujnikiem mikrometrycznym.

Przebieg doświadczenia

1. Kilkukrotnie zmierzyć rozmiary poprzeczne pręta (szerokość b, wysokość h).
2. Zanotować niepewność pomiarów (odpowiednio: Δb, Δh).
3. Określić odległość pomiędzy podporami pręta (l) i zanotować dokładność pomiaru (Δl).
4. Przyjąć, że masa poszczególnych ciężarków wynosi m = 50 g a Δm = 1 g.
5. Na pręcie podwiesić zawieszkę wraz z pręcikiem do zawieszania ciężarków. Umieścić pręt na podporach tak, aby końcówka pomiarowa czujnika mikrometrycznego opierała się na środku zawieszki.
6. Włączyć czujnik a następnie go wyzerować.
7. Obciążać kolejno środek pręta ciężarkami o znanej masie każdorazowo odczytując wartość strzałki ugięcia (s) z czujnika mikrometrycznego (należy zapisywać wartość bezwzględną wskazań) oraz jej niepewność Δs.
8. Powtórzyć pomiary strzałki ugięcia przy zmniejszaniu obciążenia.
9. Pomiary powtórzyć dla innych prętów wskazanych przez prowadzącego zajęcia.

Opracowanie wyników

1. Obliczyć siłę (F = mg) działającą na pręt, związaną z obciążeniem. Znaleźć jej dokładność (ΔF).
2. Dla każdego pręta wykonać wykres zależności strzałki ugięcia od siły powodującej to ugięcie (s = f(F)). Nanieść co najmniej jeden prostokąt niepewności (ΔF, Δs).
3. Znaleźć, metodą regresji liniowej, współczynniki nachylenia prostych oraz ich niepewności (a, Δa).
4. Obliczyć moduł Younga (E) dla każdego z prętów. Obliczyć jego niepewność (ΔE).
5. Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone) oraz porównać do wartości tablicowych dla badanych materiałów.
6. Zapisać wnioski.