杨氏模量仪 杨氏模量仪的示意图见图2-9。图中,A,B为钢丝两端的螺栓夹,在B的下端挂有砝码托盘,调节仪器底座上的螺栓W可使钢纤段丛丝铅直,此时钢丝与平台C相垂直,并使B刚好悬在平台C的圆孔中央。光杠杆 光杠杆是测量微小长度变化的装置,如图2-9所示。
预习报告拉伸法测金属丝的杨氏模量实验目的掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法;学会用逐差法处理数据;学习合理选择仪器,减小测量误差。实验原理根据胡克定律,在弹性限度内,其应力F/S与应变ΔL/L成正比,即本实验的最大载荷是10kg,E称为杨氏弹性模量。
实验21用拉伸法测杨氏模量林一仙1实验目的1)掌握拉伸法测定金属杨氏模量的方法;2)学习用光杠杆放大测量微小长度变化量的方法;3)学习用作图法处理数据。2实验原理相关仪器:杨氏模量仪、光杠杆、尺读望远镜、卡尺、千分尺、砝码。
实验证明,E与试样的长度L、横截面积S以及施加的外力F的大小无关,而只取决于试样的材料。从微观结构考虑,杨氏模量是一 个表征原子间结合力大小的物理参量。杨氏模量测量有静态法和动态法之分。动态法是基于振动的方法,静态法是对试样直接加力,测量形变。
式中E称为该金属的杨氏弹性模量,它是描述金属材料抗形变能力的重要物理量,其单 位为N·m-2。
【实验原理】胡克定律和杨氏弹性模量 固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。如果外力后仍有残余形变,这种形变称为塑性形变。应力:单位面积上所受到的力(F/S)。应变:是指在外力作用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大小。
1、用金属丝的伸长测定杨氏模量; 用光杠杆测量微小长度变化; 用逐差法、作图法及最小二乘法处理数据。【仪器用具】测定杨氏模量专用装置一套(包括光杠杆、砝码、镜尺组),带有刀口的米尺,钢板尺,螺旋测径器等。
2、.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。
3、没看到2kg写在哪。但杨氏模量实验中,金属丝下面一开始就挂有2kg的砝码,是为了把金属丝拉直。否则,若金属丝是弯的,加砝码时弯曲变直,这种变化使杨氏模量出现很大误差。
1、《大学物理实验》伸长法测定杨氏弹性模量-注意事项:在增减钢丝的负荷,测量钢丝伸长量的过程中,不要中途停顿而改测其他物理量,因为钢丝在增减负荷时,如果中途受到另外干扰,则钢丝的伸长(或缩短)量将产生变化,导致误差增大。其他各量应在钢丝伸长量之后(或之前)进行测量。
2、在进行杨氏模量实验时,要求使用的金属丝必须保持直线状,这是为了保证实验数据的准确性。因为金属丝的弯曲会导致长度的变化,进而会影响金属丝的伸长量和应变值,从而对杨氏模量的测量结果产生影响。如果在实验过程中发现金属丝出现弯曲,需要停止实验,并重新选择直线状的金属丝进行实验。
3、操作人员技能:操作人员的技能和经验也是影响测量结果的一个因素。操作人员的误差、实验的可重复性和操作规程的执行情况等因素都可能影响测量结果的准确性。综上所述,测量金属杨氏弹性模量时需要注意以上因素的影响,尽可能保证实验条件的稳定性和可控性,以获得更加准确的测量结果。
4、首先需要对所测试物体的尺寸进行测量,并且计算出其截面积,以此来估计其抵抗外力的能力。同时还需要根据材料的强度来进行最大荷载的预测,并且考虑到物体随着长时间受力可能会发生变化,因此还需要进行失效率的计算来预估最大荷载。这些数据和参数的准确性和可靠性都是参与测量的关键。
拉伸法是一种最简便的测量杨氏模量的方法。测量步骤如下:1.调整好杨氏模量测量仪,将光杠杆后足尖放在夹紧钢丝的夹具的小圆平台上,以确保钢丝因受力伸长时,光杠杆平面镜倾斜。2.调整望远镜。
方法:用拉伸法来测量金属丝的杨氏模量。相关内容及步骤:调整弹性模量测定仪螺钉,使固定钢丝的小圆柱位于平台圆孔中间处于自由状态。调节光杠杆和望远镜,调整的目的是从望远镜中能够看清标尺刻度。粗调:使望远镜与平面镜等高,并对准镜面。将望远镜置于平面镜前2m左右。
钢丝的杨氏模量一般是0乘以10的11次方牛米负二次方,杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量,杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度。定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量和剪切模量等。
杨氏弹性模量测量,【实验目的】学习光杠杆原理及使用光杠杆测量微小长度变化时的调节方法及测量方法。学习使用逐差法处理数据用拉伸法测定钢丝的杨氏弹性模量。【实验原理】胡克定律和杨氏弹性模量固体在外力作用下将发生形变,如果外力撤去后相应的形变消失,这种形变称为弹性形变。
由式(17-1)可知,只要测量出等号右端的F、L、S、ΔL等量,即可测定杨氏弹性模量Y。
伸长法测定杨氏du弹性模量-注意事项:在增减钢丝的负荷,测量钢丝伸长量的过程中,不要中途停顿而改测其他物理量,因为钢丝在增减负荷时,如果中途受到另外干扰,则钢丝的伸长(或缩短)量将产生变化,导致误差增大。 其它各量应在钢丝伸长量之后进行测量。影响较大的测量误差应该是在望远镜中对标尺的读数。
1、杨氏模量光杠杆法中各长度量用不同的仪器来测量,充分利用实验数据,避免了数据处理上引入的误差。杨氏模量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨所得到的结果而命名。
2、同样重量和形状的结构,弹性模量越大,则固有频率越高。阻尼的作用是使振动产生衰减,同时也会影响振动的固有频率,阻尼可以使固有频率与无阻尼振动时相比略微减小。
3、原因是激发器---接受换能器、悬丝、支架等部件都有自己的共振频率,都可以以其本身的基频高次谐波频率发生共振而出现假共振现象。消除方法:当换能器或是悬丝发生共振时,可以通过对上述部件施加负载(比如用力加紧)可使共振信号变化或消失。其实切断电源的话,除试样会逐渐衰减外,其余假共振会很快消失。
4、试验中所需要的各个参数的量级和误差要求不同,所以使用不同方法测量 光杠杆可以大幅放大微小变化量,且放大倍数稳定,结果准确。
5、和共振频率是两个不同的概念? 解。当外加磁场强度H从Hm减小时,矫顽力小,即对应的波节位置,将U从最大值依次降为0),故实验中都是用f共代替f固。 实验九 用动态法测定金属棒的杨氏模量 【预习思考题】 试样固有频率和共振频率有何不同. 为什么接收器位于波节处。故要将悬线吊扎在试样的节点附近。
6、测量金属杨氏弹性模量的误差主要来自于实验设计和测量方法的选择、实验设备的精度和使用条件的控制等方面。以下是几个可能引起误差的因素:试样准备:试样制备不当可能导致试样的形状、尺寸和表面质量等方面存在偏差,影响到测量的准确性。测量方法:测量方法的选择和实验设计的差异可能引起测量误差。
弹性模量E定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比,要测量小变形,就必须将测量结果放大后读取,以减小测量误差。但小尺寸测量的稳定性依然不理想,所以需要用等量加载法测量一组多个数据,以便对数据进行逐差法处理。
用等增量法测量是为了在验证力与变形的关系时,提高测量精度;加初始载荷是为了消除测量系统各部分的间隙。对被比较方案在成本、收益等方面的差额部分进行分析,进而对方案进行比较、选优的方法。增量分析法的具体分析过程所采用的方法是剔除法。
开始时夹具并没有夹紧试件,不加初始载荷会有误差。用增量法加载可以减小实验误差,同时可以验证材料是否处于线弹性状态。
我觉得加初载荷的原因是避免机械间隙对测量的影响。钢这类材料在一定范围内是线弹性的,即应力和应变成正比。画出来的函数曲线是一条直线。而实验必然是有误差的,实验数据应该是在这条理论直线两侧分布的点。拿到实验数据后需要利用最小二乘法确定一条直线作为实验的最后结果。