Pochopení fyzikálních vlastností stavebních materiálů je velmi důležité jak pro architekty a inženýry při návrhu konstrukce. Různé materiály mají různé reakce na obou stresu a napětí. Vztah mezi napětím a přetvořením materiálu je reprezentován jako Youngův modul . Napětí jesíla působící na objekt dělený jeho příčného průřezu , zatímcokmen na objektu jerozšíření objektu dělený jeho přirozené délce . Youngův modul je poměr napětí na přetvoření na object.Things budete potřebovat
Roll měděného drátu
mikrometrickým šroubem měrky stolu
Upínací kladky
G- clamp
Noviny
Hmotnost ramínko and white štítek
Měřič hůl
100g drážkou mas
Kalkulačka
Zobrazit další instrukce
Nastavení a sběr dat
1
Měření tloušťky měděného drátu pomocí mikrometru . Zaznamenejte průměr drátu ve vaší laboratoři notebooku. Změřte průměr alespoň pět bodů po délce drátu k získání reprezentativního střední průměr .
2
montážřemenice na straně stolu u konce .
3
Řezané kus drátu 2 – metry dlouhé a upevněte jeden konec na stůl 1,5 m zpět od řemenice pomocí G- svorku. Spusťte drát přes řemenice a nechte ji viset směrem k podlaze .
4
Hoďte noviny na podlaze pod řemenici.
5
Připojit hmotnosti věšák na konec drátu . Opatřit bílý štítek na konci kusu drátu .
6
Umístěte metr hůl vedle konce drátu . Použijte štítek na drát , aby si délku drátu. Prodloužení drátu v průběhu experimentu lze nalézt měřením pohybu konce etikety .
7
Místo 100 g závaží na hmotnosti závěsu a hmotnost se zaznamená a vzdálenosti pohybu .
8
Odstranit , že hmotnost pokaždé, když dokončení nahrávání váhu , abyste zjistili, zda drát se vrátí do své původní délky .
9
Pokračujte v přidávání váhy a nahrávání dat na každá nově přidaná hmotnost až do drátu přestávek. Pokaždé, když přidáte závaží , položte je opatrně na věšák .
Výpočty Evropa
10
Vypočítejte průměrnou tloušťku drátu mědi na základě pěti měření si vzal . Předpokládejme například, že si vybírá následující Tloušťky pro měděného drátu na pěti různých místech po celé délce drátu : 2,13 , 1,96 , 2,07 , 2,20 a 2,17 mikronů. , Čímž se získá střední průměr měděného drátu součet pět měření a dělení pěti . Střední průměr je 2,106 mikrometrů . Převod mikrometrů až metrů pomocí 1 mikrometru se rovná 1 x 10 ^ -6 m . Střední průměr měděného drátu je 2,106 x 10 ^ -6 m .
11
Vypočítejte průřez měděného drátu pomocí geometrické vzorce , oblast = pi * poloměr ^ 2 . Použití poloměr se rovná 1/2 průměru . r = d /2 = 2,106 x 10 ^ -6 /2 = 1,053 x 10 ^ -6 meter . Výpočet plochy konce měděného drátu ,= pi * r ^ 2 = pi * ( 1,053 x 10 ^ -6 ) ^ 2 = pi * 1,109 x 10 ^ -12 = 3,48 x 10 ^ 2 ^ -12 meter . Oblast konci drátu jeprůřez .
12
Najít stres na měděného drátu pomocí stresu = F * prostor . F = 100 g * počet závaží * Gravity . Například ,síla spojená spátou hmotnost visí z drátu se rovná , F = 5 * 100 g * 9,8 m ^ 2 sec . Force používá jednotky Newton , které jsou kg /m ^ 2 . Převést váhu kg a řešení pro ozbrojené síly . 100 g = 0,1 kg . F = 5 * 0,1 * 9,8 = 4,9 N /m ^ 2 .
13
Najít tlak na vodič pomocí kmene = x /L , kde x jeprotahování drátu a L je původní délka drátu . Předpokládejme například, že po uvedení pěti 100g závaží na ramínku ,délka drátu měří 1,16 m s původní délkou 1,15 metrů . Kmen = 0,01 /1,15 = 8,7 x 10 ^ -3 .
14
Vygenerovat Youngův modul vydělením stres kmene . Například , v místě, kde se vážená hmotnost 0,5 kgnapětí je 4,9 akmen je 8,7 x 10 ^ -3 . Youngův modul = napětí /přetvoření = 4,9 /8,7 x 10 ^ -3 = 563,21 N /m ^ 2 . Nejlepší hodnota Youngova modulu se nachází vynesením zatížení oproti napětí pro všechny datové body a výpočet sklonu výsledného nejlépe přímky .