Ćwiczenie nr 11.
Temat: Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną. LITERATURA:
1. A. Piekara, „Mechanika ogólna”.
2. C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman „Mechanika”, PWN Warszawa 1975
3. A. K. Wróblewski, J.A.. Zakrzewski „Wstęp do fizyki” t. 1, PWN Warszawa 1984
4. Sz. Szczeniowski – Fizyka doświadczalna t.1– Mechanika i akustyka, PWN, Warszawa 1980.
5. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch – Pierwsza pracownia fizyczna- przewodnik Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.
6. T. Dryński – Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
7. H. Szydłowski – Pracownia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997.
CEL ĆWICZENIA:
1. Praktyczne zapoznanie się z drganiami wahadła torsyjnego (skrętnego). 2. Zapoznanie się z metodą pomiaru modułu sztywności materiału pręta za
pomocą wahadła torsyjnego.
3. Wyznaczenie wartości modułu sztywności. ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Proste ścinanie, definicja współczynnika sztywności, jednostka w układzie SI.
2. Skręcanie pręta kołowego.
3. Wahadło torsyjne, okres drgań wahadła torsyjnego. 4. Drgania harmoniczne proste.
5. Prawa dynamiki bryły sztywnej.
6. Metoda wyznaczania modułu sztywności za pomocą wahadła torsyjnego. 7. Metoda przeprowadzania dyskusji błędów.
WYKONANIE ĆWICZENIA:
1. Zmierzyć 10-krotnie średnicę (d=2r) badanego pręta. Wyznaczyć wartość średnią.
2. Zmierzyć długość pręta (L).
3. Zawiesić płytę o nieznanym momencie bezwładności na badanym pręcie i zmierzyć czas 40 okresów (40 T0).
4. Zmierzyć średnicę płyty (D=2R) o znanej masie (M=1,73 kg).
5. Zawiesić płytę o znanej masie i średnicy na osi badanego pręta (do płyty zawieszonej poprzednio) i powtórnie zmierzyć czas 40 okresów drgań (40 T1).
6. Wyznaczyć moduł sztywności pręta korzystając z zależności:
2
0 2 1 4 0 8 T T r J L G gdzie: J0- moment bezwładności dołączonej płyty o znanej masie i średnicy.
7. Wyznaczyć maksymalny błąd względny obarczający obliczoną wartość modułu sztywności G.
Przyrządy:
pręt metalowy, 2 tarcze metalowe, przymiar liniowy, suwmiarka, sekundomierz. śruba mikrometryczna.
