Отчет по лабораторной работе № 7

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

Отчет по лабораторной работе № 7

На тему: Измерение модуля сдвига материала проволоки методом крутильных колебаний.

Выполнил: Евстигнеев В.А.

Зезегов А.К.

Специальность: ИЗОС

Курс: 1

Форма обучения: очная

Проверил: Асадуллин Ф. Ф.

Цель работы: Измерение модуля сдвига проволоки методом крутильных колебаний.

Обеспечивающие средства: Крутильный маятник, линейка, секундомер.

Ход выполнения решения:

Вычисление погрешности:

1. Упругая деформация – деформация, которая исчезает после окончания действия на неё приложенных сил, т.е. после удаления вызвавшей её нагрузки. В основе упругих деформаций лежат обратимые смещения атомов металлов от положения равновесия.

2. Относительное удлинение - отношение абсолютного удлинения или уменьшения, т. е. приращения длины линейного элемента или образца или части их при растяжении, к их первоначальной длине. Относительное удлинение показывает, какую часть от первоначальной длины составляет абсолютное удлинение, измеряется в процентах.

Нормальное напряжение - составляющая вектора механического напряжения, перпендикулярная к плоскости сечения. Напряжение называется нормальным, если проекция напряжения на площадку, к которой оно приложено, равна нулю. Нормальное напряжение пропорционально относительному удлинению.

3. Коэффициент Пуассона — абсолютная величина отношения поперечной к продольной относительной деформации образца материала. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала.

U — коэффициент Пуассона;

E — деформация в поперечном направлении (отрицательна при осевом растяжении, положительна при осевом сжатии);

e — продольная деформация (положительна при осевом растяжении, отрицательна при осевом сжатии).

4. Принцип суперпозиции - результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил. Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике, в которой он утверждает, что напряженность электростатического поля, создаваемого в данной точке системой зарядов, есть сумма напряженностей полей отдельных зарядов.

Принцип суперпозиции может принимать и иные формулировки, которые полностью эквивалентны приведённой выше:

- Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.

- Энергия взаимодействия всех частиц в многочастичной системе есть просто сумма энергий парных взаимодействий между всеми возможными парами частиц. В системе нет многочастичных взаимодействий.

-Уравнения, описывающие поведение многочастичной системы, являются линейными по количеству частиц.

5. Деформация (сдвиг) - вид продольной деформации, возникающий в том случае, если сила прикладывается касательно его поверхности. . Модулем сдвига называется отношение касательного напряжения к сдвиговой деформации.

Модуль сдвига связан с модулем Юнга через коэффициент Пуассона:

V-значение коэффициента Пуассона для данного материала.

6. Крутильная жесткость

7. Определение крутильных колебаний:

8. Гибкость стержня — отношение расчетной длины стержня к наименьшему радиусу инерции его поперечного сечения. Чаще, в поперечном сечении стержня наряду с изгибающим моментом возникает также и поперечная сила. Такой изгиб называют поперечным. При прямом поперечном изгибе в сечениях стержня возникает изгибающий момент Мх и поперечная сила Qy, которые связаны с нормальными и касательными напряжениями.