6.2.2. Описание лабораторной установки

Рис. 16. Прибор Лермонтова

Для исследования закона Гука и определения модуля Юнга при растяжении в данной работе используется прибор Лермонтова, схема которого представлена на рис. 16.

Измерительный прибор состоит из проволоки 2, длиной l, закрепленной одним концом за неподвижный кронштейн 1, а другим – к подвижной пластине 3. Под действием груза 4, подвешенного к пластине 3, провод удлиняется на величину и вследствие этого пластина поворачивается вокруг оси крепления 5. Удлинение провода фиксируется микрометром 6.

3. Приборы и принадлежности

• Прибор Лермонтова с исследуемой проволокой – 1 шт.

• Набор грузов – 6 шт.

• Микрометр – 1 шт.

• Аналитические весы – 1 шт.

4. Порядок выполнения работы

1. Измерить диаметр проволоки и вычислить площадь S поперечного сечения по формуле .

2. Измерить массу грузов на аналитических весах.

3. Отрегулировать микрометр, вращая опорный винт и нажимая на педаль, чтобы при отсутствии нагрузки на проволоке, стрелка микрометра была на нуле шкалы.

4. Последовательно нагружая проволоку грузами массой , произвести измерения .

5. Повторить пункты 3 – 4 ещё два раза. Результаты записать в таблицу 15.

Таблица 15. Модуль Юнга стальной проволоки

№	l0, м	S, м2	m, г	l, мкм			lср, мкм	F, Н	σ, Н/м2		E, ГПа	, ГПа
				1	2	3
1
2
3
4
5
6

6. Вычислить относительные удлинения  по формуле (1), значения  по формуле (2). Учесть, что в данном случае действующая сила F является силой тяжести, т.е. .

7. Вычислить значения по формуле (3) и среднее значение модуля Юнга .

8. Построить график зависимости E от  и убедиться, что между ними имеется линейная зависимость. Определить значение из построенного графика по формуле (5).

9. Определить абсолютную и относительную погрешности измерений.