Міністерство освіти та науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра фізики
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №13 «Визначення модуля зсуву» Перевірив: Кусьнеж В.В. Львів – 2017 Мета роботи: Використовуючи метод кручення, визначити модуль зсуву матеріалу дротини. Прилади та обладнання: Крутильний маятник, секундомір, штангенциркуль, тягарці. Теоретичні відомості: Модуль зсуву – це величина, що чисельно дорівнює тангенціальній напрузі, при якій tg y=1 тобто кут зсуву y=45. Тангенціальна напруга – це величина, що чисельно дорівнює тангенціальній силі, прикладеній до одиниці площі грані. Крутильний маяк – це твердее тіло, закріплене на жорсткій підвісці, яка може здійснювати крутильні коливання під дією сил пружності деформації кручення підвіски. Формули: 256 * п * m (L2^2 – L1^2) * L G= __________________________ ; формула визначення модуля зсуву (T2^2 – T1^2) * D^4 D dшп L1= L01 - ___ - _____ ; формула для визначення довжини L1 2 D dшп L2= L02 - ___ - _____ ; формула для визначення довжини L2 2 2 t1 T1= ____ ; формула для визначення періоду T1 10 t2 T2= ____ . формула для визначення періоду T2 10 Задані фізичні величини: m=(0,390 + - 0,001) кг - маса тягарця L=(1,12 + - 0,005) м - довжина дротини п = 3,14 - величина п Виміряні фізичні велечини: L01сер.=107,43мм=107,43 * 10^-3м - відстань від дротини до шпильки а L02сер.=156,7мм=156,7 * 10^-3м - відстань від дротини до шпильки b t1=9,68 - час 10 коливань систем з тягарцями на шпильках а1 і а2 t2=13,08 - час 10 коливань систем з тягарцями на шпильках b1 і b2 Таблиці результатів: Таблиця 1. № dшп, мм /\dшп, мм D, мм /\D, мм L01,мм /\L01,мм L02,мм /\L02,мм  1 3,4 0,01 10,28 0 107,5 0,07 156,6 0,1  2 3,41 0 10,27 0,01 107,4 0,03 156,8 0,1  3 3,41 0 10,28 0 107,4 0,03 156,7 0  сер. 3,41 0,003 10,28 0,003 107,43 0,04 156,7 0,07   Таблиця 2. № L1, мм /\L1,мм L2,мм /\L2,мм T1,с /\T1,с T2,с /\T2,с  1 100,66 0,08 149,76 0,11 0,96 0,01 1,31 0,01  2 100,56 0,04 149,96 0,11 0,97 0 1,308 0,008  3 100,57 0,03 149,86 0 0,98 0,01 1,294 0,006  сер. 100,6 0,05 149,86 0,07 107,43 0,04 156,7 0,07   Для обчислення модуля зсуву підставляємо середні значення: Обчислення результатів: 256 * 3,14 * 0,39(0,1492-0,1012) * 1,12 G= ______________________________________________ = (1,3042-0,972) * 0,014 351,12*0,012 = _____________________ = 5,55*108 0,759*0,00000001 Ln(G) = ln(256)+ ln(pi)+ln(m)+ln(L22-L12) – ln(L)- ln(T22-T12)-4ln(0) /\G/G = /\pi/pi + /\m/m + ((2L2dL2 – 2L1dL1)/ (L22-L12)) + dL/L + ((2T2dT2 – 2T1dT1)/ (T22-T12))+ 4/\D/D /\G/G=0.04/3.1 + 0.001/0.39 + ((2*0.14986*0.00007-2*0.1006*0.00005)/(0.149862-0.10062)) + 0.005/1.12 + ((2*1.304*1.008-2*0.97*0.01) / (1.3042-0.972)) + 4*0.000003/0.01028 = 0.0412518238 = 0.0413 /\G/G*100 = 0.0413*100 = 4.13% /\G= 0.0413*5.5*108 = 0.23*108 Результат: G = 4.13% G = 5.5*108 +- 0.23*108(кг/с*м*м) Висновки: За допомогою методу кручення, я визначив модуль зсуву матеріалу дротини. Також я навчився проводити досліди на крутильному маятнику і виміряти велечини за допомогою штангельциркуля.