Файл: Отчет по дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики

ОТЧЕТ

По дисциплине Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема работы: Определение модуля упругости (модуля Юнга)

Выполнил: студент гр. НБШ-22 Чугуй К.А,

(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

Оценка:

Проверил

руководитель работы: .

(должность) (подпись) (Ф.И.О)

Санкт-Петербург

2023

1. Цель работы: определить модуль Юнга материала путем измерения прогиба стержня при механической нагрузке.

2. Схема установки:



Рис. 1- Схематическое изображение деформации балки методом изгиба.

1 - недеформированная балка, 2 - деформированная балка, A и B - точки опоры, F – нагрузка



Рис. 2- Зависимость нормального напряжения от деформации

3. Краткие теоретические сведения:

1.Упругая деформация — деформация, исчезающая после прекращения действий на тело внешних сил.

2. Пластическая деформация —деформация, неисчезающая после прекращения действий на тело внешних сил.

3. Абсолютная деформация- величина, равная изменению размеров тела, вызванному внешним воздействием.

4. Относительная деформация — это величина, равная относительному изменению какого-либо линейного или углового размера, площади сечения или участка граничной поверхности элемента, выделенного в деформируемом теле, или всего тела.

5. Механическое напряжение — это 
физическая величина, которая выражает внутренние силы, которые соседние частицы в непрерывной среде оказывают друг на друга.

6. Закон Гука — утверждение, согласно которому, деформация, возникающая в упругом теле, пропорциональна приложенной к этому телу силе.

4. Основные расчетные формулы:

1.Теоретический расчет дает следующую формулу для определения модуля Юнга E:

, [E]=Па, [F]=H, [w]=мм, [L]=мм, [h]=мм

2. Относительная погрешность косвенных измерений E

, [Y]=мм, [ =Па, [F]=H, [E]=Па, [w]=мм, [L]=мм, [h]=мм.

3. Нормальное механическое напряжение

, [ =Па, [F]=H, [S]=м2

4. Сила тяжести

F=mg, [F]=H, [m]=г, [g]= m/c2

5. Абсолютная деформация

, мм

6. Относительная деформация

=. , [ ]=Па, [l]=мм.

7. Закон Гука для растяжения однородного стержня

=E , [ =Па, [E]=Па, [ ]=Па.

5. Погрешности прямых измерений:

1. 05 мм

2.

3.

4.

6. Исходные данные:



a – цена деления тензометра = 0,01

L- от А до В (точки опоры) = 39,5 см=0,395 м

Таблица 1



h

hср



w

wср



Ном. изм\

Ед. изм.

мм

мм

мм

мм

мм

мм

1

10,15

10,198

0,048

3,05

3,056

0,056

2

10,15

10,198

0,047

3,05

3,056

0,056

3

10,20

10,198

0,043

3,10

3,056

0,047

4

10,25

10,198

0,04

3,10

3,056

0,047

5

10,25

10,198

0,04

3,10

3,056

0,046

Таблица 2



Масса груза

F

n

Y

F/Y



E

Ном. изм\

Ед. изм.

кг

Н

делений

мм

Н/м

Н/м

Н/ 2

1

0,200

1,960

74

0,74

2648,64

3343,55

140,89*

2

0,400

3,920

114

1,14

3438,60

3343,55

182,92*

3

0,736

7,210

198

1,98

3678,70

3343,55

195,69*

4

1,250

12,250

330

3,30

3641,41

3343,55

193,71*

5

1,560

15,228

408

4,08

3732,35

3343,55

198,54*

6

1,130

11,074

315

3,15

3164,20

3343,55

168,32*

7

1,024

10,056

287

2,87

3503,83

3343,55

186,39*

8

0,51

4,998

156

1,56

3203,86

3343,55

170,43*

9

0,33

3,234

105

1,05

3080,40

3343,55

163,86*


7. Пример вычисления для таблицы 1:

hcр= i=

wcр= i=

8. Пример вычисления для таблицы 2 опыта 1(аналогично для всех):

F=mg=0,2*9,8=1,96 H

Y=an=74*0,01*10-3 м=7,4*10-4 м



Етеор=



Ecр

9. Погрешность

mср

nср





11. График зависимости прогиба балки от силы тяжести



11. Результат

E = (177,86

Теоретическое значение модуля Юнга стали:





12. Вывод

В ходе работы было найдено приблизительное значение модуля Юнга стержня. Расхождение с теоретическим значением составило 14,2%