Ako nájsť Youngov modul pre medený drôt

Pochopenie fyzikálnych vlastností stavebných materiálov je veľmi dôležité ako pre architektov a inžinierov pri návrhu konštrukcie . Rôzne materiály majú rôzne reakcie na oboch stresu a napätia . Vzťah medzi napätím a pretvorením materiálu je reprezentovaný ako Youngov modul . Napätie je sila pôsobiaca na objekt delený jeho priečneho prierezu , zatiaľ čo kmeň na objekte je rozšírenie objektu delený jeho prirodzenej dĺžke. Youngov modul je pomer napätia na pretvorenie na object.Things budete potrebovať
Roll medeného drôtu
mikrometrickým skrutkou mierky stola
Upínací kladky
G - clamp
Noviny
Hmotnosť ramienko and white štítok
Merač palicu
100g drážkou mas
Kalkulačka
Zobraziť ďalšie inštrukcie
Nastavenie a zber dát

1

Meranie hrúbky medeného drôtu pomocou mikrometra . Zaznamenajte priemer drôtu vo vašej laboratóriu notebooku . Odmerajte priemer aspoň päť bodov po dĺžke drôtu k získaniu reprezentatívneho stredný priemer .
2

montáž remenice na strane stola u konca .

3

Rezané kus drôtu 2 - metre dlhé a upevnite jeden koniec na stôl 1,5 m späť od remenice pomocou G - svorku . Spustite drôt cez remenice a nechajte ju visieť smerom k podlahe .
4

Hoďte noviny na podlahe pod remenicu .
5

Pripojiť hmotnosti vešiak na koniec drôtu . Opatriť biely štítok na konci kusa drôtu .
6

Umiestnite meter palicu vedľa konca drôtu . Použite štítok na drôt , aby si dĺžku drôtu . Predĺženie drôtu v priebehu experimentu možno nájsť meraním pohybu konca etikety .
7

Miesto 100 g závažia na hmotnosti závesu a hmotnosť sa zaznamená a vzdialenosti pohybu .
8

Odstrániť , že hmotnosť Zakaždým , keď dokončenie nahrávania váhu , aby ste zistili, či drôt sa vráti do svojej pôvodnej dĺžky .
9

Pokračujte v pridávaní váhy a nahrávanie dát na každá novo pridaná hmotnosť až do drôtu prestávok . Zakaždým , keď pridáte závažia , položte ich opatrne na vešiak .
Výpočty Európa
10

Vypočítajte priemernú hrúbku drôtu medi na základe piatich meraní si vzal . Predpokladajme napríklad , že si vyberá nasledovné Hrúbky pre medeného drôtu na piatich rôznych miestach po celej dĺžke drôtu : 2,13 , 1,96 , 2,07 , 2,20 a 2,17 mikrónov . , Čím sa získa stredný priemer medeného drôtu súčet päť meraní a delení piatimi . Stredný priemer je 2,106 mikrometrov . Prevod mikrometrov až metrov pomocou 1 mikrometra sa rovná 1 x 10 ^ -6 m . Stredný priemer medeného drôtu je 2,106 x 10 ^ -6 m .
11

Vypočítajte prierez medeného drôtu pomocou geometrické vzorce , oblasť = pi * polomer ^ 2 . Použitie polomer sa rovná 1/2 priemeru . r = d /2 = 2,106 x 10 ^ -6 /2 = 1,053 x 10 ^ -6 meter . Výpočet plochy konca medeného drôtu , = pi * r ^ 2 = pi * ( 1,053 x 10 ^ -6 ) ^ 2 = pi * 1,109 x 10 ^ -12 = 3,48 x 10 ^ 2 ^ -12 meter . Oblasť konci drôtu je prierez .
12

Nájsť stres na medeného drôtu pomocou stresu = F * priestor . F = 100 g * počet závažia * Gravity . Napríklad , sila spojená s piatou hmotnosť visí z drôtu sa rovná , F = 5 * 100 g * 9,8 m ^ 2 sek . Force používa jednotky Newton , ktoré sú kg /m ^ 2 . Previesť váhu kg a riešenia pre ozbrojené sily . 100 g = 0,1 kg . F = 5 * 0,1 * 9,8 = 4,9 N /m ^ 2.
13

Nájsť tlak na vodič pomocou kmeňa = x /L, kde x je preťahovanie drôtu a L je pôvodná dĺžka drôtu . Predpokladajme napríklad, že po uvedení piatich 100g závažia na ramienku , dĺžka drôtu meria 1,16 m s pôvodnou dĺžkou 1,15 metrov . Kmeň = 0,01 /1,15 = 8,7 x 10 ^ -3 .
14

Vygenerovať Youngov modul vydelením stres kmeňa . Napríklad , v mieste, kde sa vážená hmotnosť 0,5 kg napätie je 4,9 a kmeň je 8,7 x 10 ^ -3 . Youngov modul = napätie /pretvorenie = 4,9 /8,7 x 10 ^ -3 = 563,21 N /m ^ 2 . Najlepšia hodnota Youngovho modulu sa nachádza vynesením zaťaženie oproti napätia pre všetky dátové body a výpočet sklonu výsledného najlepšie priamky .