Изучение закона Гука

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Тема: Изучение закона Гука

Цель работы: экспериментально проверить закон Гука и определить модуль упругости резины.

Оборудование: резиновая полоска длиной 20-30 см. с проволочной петелькой на одном конце, динамометр лабораторный на 4 Н, линейка измерительная с миллиметровыми делениями, штангенциркуль.

Краткая теория

Для случая растяжения резины формулу закона Гука можно записать так:

F= ,откуда E= где E-модуль упругости (Юнга) вещества, из которого состоит деформированное тело;

F-сила упругости, возникающая в растянутом шнуре и равная весу прикреплённых к шнуру грузов;S-площадь поперечного сечения деформированного шнура;l₀- расстояние между метками A и B на нерастянутом шнуре (см.рис.)

L-расстояние между этими же метками на растянутом шнуре.

Если поперечное сечение шнура имеет форму круга,то площадь сечения выражается через диаметр шнура :

и формула для определения модуля Юнга примет вид:

Вес грузов определяется динамометром, диаметр шнура- штангенциркулем, расстояние между метками A и B-линейкой.

Выполнение работы

1.Соберите экспериментальную установку.

2.Нанесите карандашом метки на резиновом шнуре. Измерьте расстояние AB на нерастянутом шнуре.

3.Подвесте грузы к нижнему концу шнура, предварительно определив их общий вес. Измерьте расстояние между метками на шнуре и диаметр шнура в растянутом состоянии.

4.Вычислить модуль Юнга резины

5.Определеть относительную и абсолютную погрешности измерение модуля Юнга.

Погрешностью π=3,14 можно пренебречь.

6.Запишите полученный результат:

E=E±ΔE, Ɛ =______%

Сравните полученный результат с табличным.

7.Данные запишите в таблицу и сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

1. Почему модуль Юнга выражается столь большим числом?

2. Почему для определения модуля упругости надо брать значение сил в пределах прямолинейного участка графика?

3. При каких деформациях выполняется закон Гука?

4. Что происходит с образцом при увеличении нагрузки?