杨氏模量实验原理?
1.
测杨氏模量的原理长为L,截面积为S的钢丝,在外力作用下,在长度方向伸长L。根据胡克定律,在弹性限度内,拉伸应变L/L与正应力F/S成正比,即式中:E叫做杨氏模量。由上式可得测量钢丝杨氏模量的实验公式:*实验表明:杨氏模量的大小仅取决于材料本身的性质,与材料的几何形状及所受的外力的大小无关
2.
光杠杆测微小伸长量原理当钢丝在外力作用下发生微小变化L时,平面反射镜面发生偏转,转角为。从望远镜中看到的是标尺刻度经平面反射镜形成的像,叉丝读数变化了2,所以对应的距离为由于很小,所以【实验仪器】杨氏模量测定仪(测量架、望远镜、光杠杆、直尺、砝码)、钢卷尺、游标尺、螺旋测微器。
霍尔位置传感器测定杨氏模量实验现象和条件描述?
1.拉伸法测量杨氏模量
◆原理:本实验采用光杠杆放大法进行测量。弹性杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量,实验表明,在弹性范围内,正应力(单位横截面积上垂直作用力与横截面积之比,)与线应变(物体的相对伸长)成正比,即
这个规律称为虎克定律。式中的比例系数称为杨氏模量,单位N/m2。
◆提问:一个不规则形状的刚性材料,应该如何测量其杨氏模量?
◆提问:拉伸法测量杨氏模量,除了用光杠杆法测量钢丝的微小伸长量之外,还需要什么测量工具?
◆公式:,式中叫做光杠杆的放大倍数。
2.测量圆环的转动惯量
◆结构:三线摆是上、下两个匀质圆盘,通过三条等长的摆线(摆线为不易拉伸的细线)连接而成。
◆原理:三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关系,所以把待测样品放在摆盘上后,三线摆系统的摆动周期就要相应地随之改变。这样,根据摆动周期、摆盘质量以及有关的参量,就能求出摆动系统的转动惯量。
◆公式:
◆学生在实验过程中容易出现的问题:
1.三线摆、扭摆没有调水平;
2.测量转动惯量时摆角大于5度;
3.光电门的摆放位置不是在三线摆、扭摆的摆动时平衡位置附近;
4.在拉伸法测量杨氏模量实验中,学生误将望远镜的读数看成是钢丝的伸长量。
杨氏模量的测定实验?
杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义,还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
测量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁弯曲法、振动法、内耗法等,还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和波动传递技术(微波或超声波)等实验技术和方法测量杨氏模量。
杨氏模量的测量方法?
1.用支架支撑好金属片,并在有效长度的中点上挂上带有挂砝码的刀口(一定得确保刀口挂在中心位置处)。
2.调节好读数显微镜的目镜,判断标准是调好的目镜可以清晰地看到分划板和十字叉丝。并把它支撑好,调节好物镜与刀口上基线的距离,使得能够从读数显微镜清晰看到基线的像。转动读数显微镜上的鼓轮使得基线的像与十字刻度吻合,记下初始值.
3.逐次增加砝码(每次增加砝码的重量m要相同以便用逐差法来处理实验数据)记下每次对应的读数显微镜的读数,增加次数要成对,至少增加6次。
4.重复第三步骤5次。
5.测量待测金属片的有效长度、厚度、宽度,各6次。
6.用逐差法求解出每增加3m.所对应的金属片在纵向伸长量Z。并代入杨氏模量
计算表达式求出待测金属片的杨氏模量,与公认值进行比较,求出它们之间的百分误差。
7.实验数据经老师检查合格后,整理仪器,填写登记卡和仪器使用记录,带走垃圾。
杨氏模量的静态法测量的实验结论?
用拉伸法测金属丝的杨氏模量实验中,金属丝长度,金属丝直径,反射镜面后支架长度,镜面到标尺表面距离,标尺刻度的变化量,这几个物理量的测量精度都对最后结果准确度的影响很大。