Отримання знань
дистанційна підтримка освіти школярів
Обладнання:
1) прилад для визначення модуля Юнга;
2) лінійка;
3)мікрометр.
Теоретичні відомості
Під зовнішніми взаємодіями тверді тіла деформуються, тобто змінюють свою форму. Під час пружних деформацій в тілах з'являються сили пружності. Величини цих сил залежать від роду речовини та геометричних розмірів тіла, а також від величини деформації.
При невеликих деформаціях стиснення чи розтягання виконується закон Гука:
(1)
де σ - механічна напруга, Е - модуль Юнга, ε - відносне видовження. Механічна напруга - фізична величина, яка визначається за формулою:
(2)
де F - сила пружності, S - площа поперечного перерізу . Відносне подовження визначається за формулою:
(3)
де 
l=l-l0 - абсолютне видовження, l0 - початкова довжина. Взявши до уваги формули (1) та (2) отримаємо:
звідси 
(4)
Опис приладу
Прилад складається з масивної основи до якої жорстко кріпиться міцна трубчаста стійка, всередині якої знаходиться гвинт з гайкою та передаточний механізм з виведеною зправа ручкою. З допомогою цієї ручки ми можемо рухати вверх або вниз лудку, яка рухається на зовнішній частині цієї трубчастої стійки. По верхній частині цієї лудки може пересуватись друга, рухома лудка, яка забезпечена затискачем та отвором, в якому закріплюється силовий нижній гачок, а нижній для виводу дроту з допомогою якого градуюють індикатор. До верхньої частини лінійки з допомогою двох жорстких пружин кріпиться силова рамка, а також жорсткий кронштейн, для кріплення індикатора так, щоб його кінець торкався жорсткої пружини. У випадку коли пружина деформується індикатор буде фіксувати ці зміни по яких ми можемо судити про величину навантаження силової рамки.
Хід роботи.
Градуювання індикатора.
- Встановимо шкалу індикатора в положення 0. Відгвинтимо нижній гачок і звільнимо отвір для просування дроту. Закріпимо верхній кінець дроту до верхнього гачка і нижній до вантажу масою 5 кг. Звільнимо вантаж і побачимо, що стрілка індикатора змістилася на 72 поділки. Отже, ціна поділки індикатора буде 0,6 H
- Звільнимо верхній гачок і в нижній отвір вставимо нижній гачок. Закріпимо до гачків дріт що досліджується і відпустивши затискач ручної муфти, закріпимо її так, щоб індикатор показав 0.
- За допомогою ручки збільшуємо його навантаження (в межах пружності). За допомогою лінійки вимірюємо початкову та кінцеву довжину дроту.
- За допомогою мікрометру вимірюємо діаметр дроту. Тоді
- З рівняння (4) знайдемо модуль Юнга.
- Проробити досліди з різними зразками дроту.