大學(xué)物理實驗楊氏模量實驗報告?實驗證明,E與試樣的長度L、橫截面積S以及施加的外力F的大小無關(guān),而只取決于試樣的材料。從微觀結(jié)構(gòu)考慮,楊氏模量是一 個表征原子間結(jié)合力大小的物理參量。楊氏模量測量有靜態(tài)法和動態(tài)法之分。動態(tài)法是基于振動的方法,靜態(tài)法是對試樣直接加力,測量形變。動態(tài)法測量速度快,精度高,適用范圍廣,那么,大學(xué)物理實驗楊氏模量實驗報告?一起來了解一下吧。
實驗證明,E與試樣的長度L、橫截面積S以及施加的外力F的大小無關(guān),而只取決于試樣的材料。從微觀結(jié)構(gòu)考慮,楊氏模量是一 個表征原子間結(jié)合力大小的物理參量。
楊氏模量測量有靜態(tài)法和動態(tài)法之分。動態(tài)法是基于振動的方法,靜態(tài)法是對試樣直接加力,測量形變。動態(tài)法測量速度快,精度高,適用范圍廣,是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法。靜態(tài)法原理直觀,設(shè)備簡單。
擴展資料:
注意事項:
測量楊氏模量可以采用靜態(tài)拉伸法,即選取一根細長的鋼絲,沿長度方向施加外力使其伸長,假設(shè)外力為F,鋼絲橫截面積為S,鋼絲原長為L,伸長量為ΔL, 則對鋼絲施加的作用記為F/S,稱之為應(yīng)力,顯然同樣的力作用在不同橫截面積的鋼絲上,即便鋼絲一樣長,伸長量也不一樣,
所以單位面積上的力顯然更為合理,鋼絲的變形用ΔL/L來表示,記為應(yīng)變。對于鋼絲,應(yīng)力越大,應(yīng)變越大,兩者之間存在比例系數(shù)。
參考資料來源:百度百科-楊氏模量
參考資料來源:百度百科-鋼絲
揚氏模量測定
實驗?zāi)康模?/p>
1. 掌握用光杠桿裝置測量微小長度變化的原理和方法;
2. 學(xué)習(xí)一種測量金屬楊氏彈性模量的方法;
3. 學(xué)習(xí)用逐差法處理資料。
實驗儀器:
- 楊氏模量測定儀
- 光杠桿
- 望遠鏡及標(biāo)尺
- 螺旋測微器
- 游標(biāo)卡尺
- 卷尺等
實驗原理:
一根均勻的金屬絲或棒(設(shè)長為L,截面積為S),在受到沿長度方向的外力F作用下伸長ΔL。根據(jù)胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈性體的相對伸長(脅變)ΔL/L與外施脅強F/S成正比。即:
ΔL/L = (F/S)/E (1)
式中E稱為該金屬的楊氏彈性模量,它是描述金屬材料抗形變能力的重要物理量,其單位為N·m^-2。
設(shè)金屬絲(本實驗為鋼絲)的直徑為d,則S=πd^2/4,將此式代入式(1),可得:
E = 4FL/πd^2ΔL (2)
根據(jù)式(2)測楊氏模量時,F(xiàn),d和L都比較容易測量,但ΔL是一個微小的長度變化,很難用普通測長器具測準(zhǔn),本實驗用光杠桿測量ΔL。
實驗內(nèi)容:
1. 實驗裝置如圖2-9,將重物托盤掛在螺栓夾B的下端,調(diào)螺栓W使鋼絲鉛直,并注意使螺栓夾B位于平臺C的圓孔中間,且能使B在上下移動時與圓孔無摩擦。
2. 放好光杠桿,將望遠鏡及標(biāo)尺置于光杠桿前約1.5~2m處。
胡克定律和楊氏彈性模量 固體在外力作用下將發(fā)生形變,如果外力撤去后相應(yīng)的形變消失,這種形變稱為彈性形變.如果外力后仍有殘余形變,這種形變稱為范性形變. 應(yīng)力(σ)單位面積上所受到的力(F/S). 應(yīng)變(ε ):是指在外力作用下的相對形變(相對伸長DL/L)它反映了物體形變的大小. 胡克定律:在物體的彈性限度內(nèi),應(yīng)力與應(yīng)變成正比,其比例系數(shù)稱為楊氏模量(記為Y).用公式表達為: Y=(F·L)/(S·△L) Y在數(shù)值上等于產(chǎn)生單位應(yīng)變時的應(yīng)力.它的單位是與脅力的單位相同.楊氏彈性模量是材料的屬性,與外力及物體的形狀無關(guān). 楊氏模數(shù)(Young's modulus )是材料力學(xué)中的名詞,彈性材料承受正向應(yīng)力時會產(chǎn)生正向應(yīng)變,定義為正向應(yīng)力與正向應(yīng)變的比值.公式記為 E = σ / ε 其中,E 表示楊氏模數(shù),σ 表示正向應(yīng)力,ε 表示正向應(yīng)變. 楊氏模量大 說明在 壓縮或拉伸材料,材料的形變小.
揚氏模量測定
【實驗?zāi)康摹?
1. 掌握用光杠桿裝置測量微小長度變化的原理和方法;
2. 學(xué)習(xí)一種測量金屬楊氏彈性模量的方法;
3. 學(xué)習(xí)用逐差法處理資料。?【實驗儀器】
楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡及標(biāo)尺、螺旋測微器、游標(biāo)卡尺、卷尺等
【實驗原理】
一根均勻的金屬絲或棒(設(shè)長為L,截面積為S),在受到沿長度方向的外力F作用下伸長?
ΔL。根據(jù)胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈性體的相對伸長(脅變)?ΔL/L與外施脅強F/S
成正比。即:
? ΔL/L=(F/S)/E (1)
?式中E稱為該金屬的楊氏彈性模量,它是描述金屬材料抗形變能力的重要物理量,其單
位為?N·m-2?。?
?設(shè)金屬絲(本實驗為鋼絲)的直徑為d,則S=πd2/4,將此式代入式(1),可得:
E=4FL/πd2ΔL (2)
?根據(jù)式(2)測楊氏模量時,F(xiàn),d和L都比較容易測量,但ΔL是一個微小的長度變化,很
難用普通測長器具測準(zhǔn),本實驗用光杠桿測量ΔL。
【實驗內(nèi)容】
1. 實驗裝置如圖2-9,將重物托盤掛在螺栓夾B的下端,調(diào)螺栓W使鋼絲鉛直,并注意使
螺栓夾B位于平臺C的圓孔中間,且能使B在上下移動時與圓孔無摩擦。
?2. 放好光杠桿,將望遠鏡及標(biāo)尺置于光杠桿前約1.5~2m處。
《大學(xué)物理實驗》伸長法測定楊氏彈性模量-注意事項:在增減鋼絲的負荷,測量鋼絲伸長量的過程中,不要中途停頓而改測其他物理量,因為鋼絲在增減負荷時,如果中途受到另外干擾,則鋼絲的伸長(或縮短)量將產(chǎn)生變化,導(dǎo)致誤差增大。
其他各量應(yīng)在鋼絲伸長量之后(或之前)進行測量。影響較大的測量誤差應(yīng)該是在望遠鏡中對標(biāo)尺的讀數(shù)。
擴展資料:
楊氏模量測試方法一般有靜態(tài)法和動態(tài)法。
動態(tài)法有脈沖激振法、聲頻共振法、聲速法等。
脈沖激振法:通過合適的外力給定試樣脈沖激振信號,當(dāng)激振信號中的某一頻率與試樣的固有頻率相一致時,產(chǎn)生共振,此時振幅最大,延時最長,這個波通過測試探針或測量話筒的傳遞轉(zhuǎn)換成電訊號送入儀器,測出試樣的固有頻率,由公式 計算得出楊氏模量E。
特點:國際通用的一種常溫測試方法; 信號激發(fā)、接收結(jié)構(gòu)簡單,測試測試準(zhǔn)確;
準(zhǔn)確、直觀。
聲頻共振法:指由聲頻發(fā)生器發(fā)送聲頻電信號,由換能器轉(zhuǎn)換為振動信號驅(qū)動試樣,再由換能器接收并轉(zhuǎn)換為電信號,分析此信號與發(fā)生器信號在示波器上形成的圖形,得出試樣的固有頻率f,由公式E=C1·w·f得出試樣的楊氏模量
參考資料來源:百度百科-楊氏模量
以上就是大學(xué)物理實驗楊氏模量實驗報告的全部內(nèi)容,一.預(yù)習(xí)報告1.拉伸法測金屬絲的楊氏模量2.實驗?zāi)康?、掌握用光杠桿法測量微小長度變化的原理和方法;2、學(xué)會用逐差法處理數(shù)據(jù);3、學(xué)習(xí)合理選擇儀器,減小測量誤差。3.實驗原理1.根據(jù)胡克定律,在彈性限度內(nèi),其應(yīng)力F/S與應(yīng)變ΔL/L成正比,即本實驗的最大載荷是10kg,E稱為楊氏彈性模量。