Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną

Informacje do doświadczenia

• Numer stanowiska w pracowni: 108 (sala 217).
• Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [1].

Przebieg doświadczenia

1. Zmierzyć długość (l) badanego drutu. Zanotować dokładność pomiaru (Δl).
2. Kikakrotnie zmierzyć średnicę drutu (s). Określić dokładność pomiaru (Δs).
3. Zwymiarować wibrator w celu wyznaczenia odległości kołków od osi obrotu.
4. Zmierzyć średnice kolejnych walców obciążających wibrator (D_w). Zanotować dokładność pomiaru (ΔD).
5. Obciążyć wibrator wstępnie (np. czterema ciężarkami). Zmierzyć czas (t) trwania dziesięciu wahań wibratora tak obciążonego. Zanotować dokładność pomiaru czasu (Δt).
6. Zmieniać moment bezwładności wibratora poprzez dodanie kolejnych obciążeń. Każdorazowo mierzyć czas trwania dziesięciu wahań wibratora z dołożonymi obciążeniami (t_d). Wykonać pomiary dla co najmniej trzech rozkładów mas, zwracając uwagę, aby nie zdejmować ciężarków obciążających wstępnie wibrator.

Opracowanie wyników

1. Obliczyć średnią średnicę badanego drutu (s) oraz jej dokładność (Δs).
2. Określić odległości (d₁, d₂, d₃) osi kołków wibratora od jego środka.
3. Korzystając z twierdzenia Steinera obliczyć o jaką wartość (I_d) zmienia się moment bezwładności wibratora w przypadku kolejnych obciążeń względem momentu bezwładności wibratora obciążonego wstępnie.
4. Obliczyć moduł sztywności dla każdego rozkładu masy (G_d).
5. Obliczyć średni moduł sztywności (G) i jego niepewność (ΔG).
6. Przedstawić ostateczną postać wyniku (odpowiednio zaokrąglony moduł sztywności oraz jego niepewność).
7. Porównać uzyskany wynik do wartości tablicowej dla stali oraz zapisać wnioski.