close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
Рівненська Мала академія наук учнівської молоді
Визначення модуля Юнга і межі міцності
матеріалів за допомогою оптичних
масштабів
Роботу виконав:
Наумюк Володимир Олександрович
Учень 10 класу
Мізоцького навчально-виховного комплексу
«загальноосвітня школа I-II ступенів – ліцей»
Здолбунівського району
Рівненської області
Науковий керівник:
Федорчук Юрій Олександрович,
вчитель фізики
Мізоцького навчально-виховного комплексу
«загальноосвітня школа I-II ступенів – ліцей»
Рівне – 2013
Робота відноситься до розділу (молекулярна фізика) і може бути
використана для вивчення механічних властивостей твердих тіл.
Мета роботи - визначити модуль Юнга та межі міцності матеріалів з
максимально доступною точністю.
Завдання роботи – показати, як за допомогою оптичних масштабів
можна визначити механічні властивості матеріалів, зокрема модуль Юнга та
межі міцності.
Об’єкт дослідження – механічні властивості твердих тіл.
Предмет дослідження – застосування оптичних масштабів для
визначення модуля Юнга та межі міцності матеріалів.
Автором запропоновано один із методів визначення модуля пружності та
межі міцності матеріалів при допомозі оптичних масштабів. Оптичні масштаби
являють собою оригінальний пристрій на основі дитячої іграшки «лазер». При
допомозі даних масштабів можна збільшити точність вимірювань відносного
видовження матеріалу.
Для визначення модуля Юнга та межі міцності металів
необхідно визначити абсолютне видовження з якомога більшою
точністю. Цю точність забезпечує розроблений нами прилад.
Фото 1. Прилад для визначення модуля Юнга
5
2
4
6
1
3
Фото 2. Складові частини приладу
1- корпус приладу; 2 - дитяча іграшка – “ лазер ”; 3 – вимикач;
4 - механізм перетворення поступального руху в обертальний;
5 – шкала; 6 - зажим для фіксації металевої дротини.
Рис.1. Схема установки для визначення модуля Юнга.
A, B – струбцини;
1, 2, 3 – позиції розміщення прилада для визначення модуля Юнга;
C, D, E – мідна або залізна дротина.
Рис. 1. Принцип дії “ оптичного ” масштабу
Видовження дротини на 1 мм дасть нам відстань на шкалі n=4,
тобто ми можемо вимірювати видовження дротини з точністю в 0,25 мм, що в
4 рази точніше, ніж при допомозі дзеркальних масштабів.
езультати визначення модуля Юнга для мідної та
залізної дротини
Табл.1
Площа поперечного Початкова
Матеріал
Діаметр
перерізу (S),MM2
Навантаження (F), Відносне
довжина дроту Н
видовження (∆
(l)м
(d),MM
Модуль
пружності
(Е),Н/м
l),мм
Мідь
0.6∙10-3
0,28∙10-6
2,4
19,8
1,5∙10-3
1,12∙1011
Залізо
0,5∙10-3
0,19∙10- 6
2,4
19,8
2∙10-3
1.96∙1011
Формула для розрахунку модуля Юнга
E F l
S l
Табл.2
F,(Н)
5
10
15
20
25
30
35
40
∆1,(мм)
1
1,5
2
2,5
3,25
4
7
8,25
Рис.2. Графік залежності межі міцності від абсолютного видовження
ВИСНОВКИ
Виконання даної роботи дало можливість нагадати про механічні властивості
твердих тіл, розглянути види деформацій. Також було розглянуто основну
характеристику деформації – модуль Юнга та математичний апарат його обчислення.
В роботі показано, як теоретично можна оцінити характеристики механічних
властивостей твердих тіл і дано їх порівняння з результатами експерименту.
Результатами виконання даної роботи є:
- повторення теоретичного матеріалу, що характеризує механічні властивості твердих
тіл;
- створення приладу (оптичні масштаби), який дає можливість фіксувати видовження
твердих тіл із значною точністю;
- за допомогою установи, яка включає в себе струбцини, оптичні масштаби, важки
заданої маси, мікрометр, лінійку, металеві дротики було визначено модуль Юнга
заліза і міді з точністю відповідно 4,2 і 5,2%;
- при допомозі такої ж установи було визначено запас міцності мідної дротини та
побудовано графік залежності видовження тіла від прикладеної сили і отримана
крива, яка описана в підручниках;
- розробка оптичних масштабів дала можливість отримати навички вирішення деяких
технічних проблем;
- при певній модернізації оптичні масштаби можна застосувати і при вирішенні інших
технічних завдань, зокрема для створення динамометра (вважаючи, що видовження
пружини прямо пропорційно вазі тіла).
- автором запропоновано оригінальний прилад, виготовлений на основі дитячої
іграшки “Лазер” і “підручних засобів”.
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
28
Размер файла
1 368 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа