Kako najti Youngov modul za bakrene žice

Razumevanje fizikalnih lastnosti gradbenih materialov, je izredno pomembno, da se tako arhitekti in inženirji pri oblikovanju strukture . Različni materiali imajo različne odzive tako v stres in obremenitev . Odnos med napetostmi in deformacijami iz materiala, ki je zastopana kot Youngovega modul . Poudarek jesila na predmetu , deljen z njenim prečnega prereza , kersev na predmetu jerazširitev predmeta deljen z njenim naravnim dolžino . Youngov modul jerazmerje napetosti na sev na object.Things kar potrebujete
Roll bakrene žice
mikrometer privijte merilno
Table
Clamp -on jermenice Spremeni jezik G – clamp
newspaper
Teža obešalnik
White label
Meter stick
100g zarezami množic Neomejeno Kalkulator
Proste Pokaži več Navodila
Set -up and Data Collection

1 < p> Izmeri debelino bakrene žice z uporabo mikrometer . Posnemite premer žice v vašem laboratoriju notebook. Izmerite premer najmanj pet točk vzdolž dolžine žice pridobiti reprezentativni povprečni premer .
2 < p> Mountjermenico na strani tabele blizu konca .
< Br > 3 < p> Cut kos žice dolge 2 – metra in sponko enega konca na mizi 1,5 metra nazaj od škripca z G -clamp . Teči žico preko škripca in pustite, da visi proti tlom .
4

Vpis nekaj časopis na tla pod škripcem .
5 < p> Pripni teže obešalnik za konec žice . Pritrditi belo oznako na koncu kosa žice .
6

Vpis števčne palico poleg konca žice . Uporaba nalepko na žici , da bi našli dolžine žice . Raztezek žice Med eksperimentom se je dalo z meritvami gibanja konca nalepke .
7

Vpis na 100 g utež na teže obešalnika in zapišemo maso in razdaljo gibanja .
8

Odstrani uteži vsakič, ko ste končali snemanje težo , da vidim, če žice vrne v prvotno dolžino .
9

Nadaljuj dodajanjem uteži in zapisovanje podatkov za vsako novo dodatno težo , dokler odmori žice . Vsakič, ko dodate uteži , jih položite nežno na obešalnik .
Izračuni

10 < p> Izračunajte povprečno debelino bakrene žice , ki temelji na petih meritev, ki si ga vzel . Na primer , Predvidevam, da ste zbrali naslednje debeline meritve za bakrene žice na petih različnih točkah vzdolž dolžine žice : 2,13 , 1,96 , 2,07 , 2,20 in 2,17 mikrona. Povzamemo pet meritev in delimo s pet , da dobimo povprečni premer bakrene žice . Povprečni premer je 2,106 mikrometrov . Pretvarjanje mikrometrov do števcev s pomočjo 1 mikrometer enak 1 x 10 ^ -6 metrov . Povprečni premer bakrene žice je 2,106 x 10 ^ -6 metrov.
11 < ​​p> Izračunaj presečno površino bakrene žice z uporabo geometrijsko formulo , površina = PI * radij ^ 2 . Uporaba polmer je enak 1/2 premera . r = d /2 = 2,106 x 10 ^ -6 /2 = 1,053 x 10 ^ -6 meter . Izračunajte površino konec bakrene žice ,= pi * r ^ 2 = pi * ( 1,053 x 10 ^ -6 ) ^ 2 = pi * 1,109 x 10 ^ -12 = 3,48 x 10 ^ -12 meter ^ 2 . Območje konca žice jepovršina prečnega prereza .
12

Poišči stres na bakrene žice uporabo stres = F * območje . F = 100g * število uteži * težo . Na primer ,sila povezano speto težo visi iz žice , je enaka , F = 5 * 100 g * 9,8 m odd ^ 2 . Force uporablja enot Newton , ki so kg /m ^ 2 . Pretvarjanje težo kg in reševanje za silo. 100g = 0,1 kg . F = 5 * 0.1 * 9.8 = 4.9 N /m ^ 2 .
13 < p> Poišči pritisk na žice z uporabo seva = x /L , kjer je xnatezanje žice in L prvotne dolžine žice . Na primer , predpostavimo, da po oddaji pet 100g uteži na obešalnik ,dolžina žice izmeri 1,16 m, z originalno dolžino 1,15 m. Sev = 0,01 /1,15 = 8,7 x 10 ^ -3 .
14 < p> Modul izračun Young tako, da se stres, ki ga seva . Na primer , na mestu, kjer je dodana teža je 0,5 kgStres je 4.9 insev je 8,7 x 10 ^ -3 . Youngov modul = stres /sev = 4,9 /8,7 x 10 ^ -3 = 563,21 N /m ^ 2 . Najboljšo vrednost za Youngovega modul je našel ubral stresa v primerjavi z obremenitvijo vseh podatkovnih točk in izračun nagiba najboljše linije izhaja .