金属丝的杨氏模量测定实验的改进
第27卷第9期
2007年9月
物理实验
PHYSICSEXPERIMENTAT10N VoI.27No.9
Sep..2007
金属丝的杨氏模量测定实验的改进
徐庆君,刘伟,贾国治
(1.枣庄学院物理与电子
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
系,山东枣庄277160;2.天津城市建设学院基础部,天
津300384)
摘要:对金属丝杨氏模量测定仪重新
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
.将金属丝水平放置,在中点处悬挂重物,
通过测量金属丝伸长后的转
角,进而测量金属丝的杨氏模量.
关键词:杨氏模量;金属丝;转角
中图分类号:0343文献标识码:A文章编号:1005—4642(2007)09—0040,02
1引言又知s一4D.,则
杨氏模量是表征在弹性限度内材料抗压和抗 拉性能的重要物理量,在工程技术中有着非常重 要的意义.目前在许多高校的基础物理实验中大 多采用伸长法测定金属丝的杨氏模量,该方法实 验过程繁杂,测量结果不确定度大,费用高.本文 对实验仪器进行了改进后,省去了光杠杆中的望 远镜和平面镜等仪器,因此实验改进后过程简单, 并降低了费用.
2实验原理
2.1胡克定律
设长2L,截面积为s的均匀金属丝,在中点 受到向下的作用力而伸长为2L,伸长量为28L, T
受力
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
如图1所示?可知:E一,2Fsin0一 mg,一L--L,L一.即可求得:
C0S
E==mgcos0
2Ssin(1一COS)'
图1受力示意图
(1)
E一————l一=一,(2)
7cD.sin/1+tan0一1)
由(2)式可以看出所测物理量仅有D与,减少了 测量值.
2.2转换测量值法
因为金属丝伸长量8L较小,所以采用转换 测量的方法,该方法原理为:半径为r和R的2个 同心圆,在同心角相同的情况下,大圆对应的弧长 更长.因此,在大弧上刻度能更精细,更有利于读 数,因此测量值也就更精确.本实验中选择了半 径大小适当的量角器.
3实验装置的改装及数据分析
经过理论计算和实验验证,笔者设计了如图 2所示的装置.
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定螺丝
图2改进后的金属丝杨氏模量测定仪
收稿日期:2007—04—04;修改日期:2007-05—31 作者简介:徐庆君(1979一),男,山东滕州人,枣庄学院物理与电子工程系助教,硕士,
从事大学物理实验教学与非线性
光学研究.
第9期徐庆君,等:金属丝的杨氏模量测定实验的改进41 测量钢丝直径D为0.488mm,不同作用力
下的角度变化如表1所示.
表1不同作用力下的角度变化
实验过程采用了"对立影响法"进行加减砝 码,消除了钢丝弹性滞后效应.通过(6)式可以求 得E一2.45×1O"N?m...,而
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
结果为E一 2.44×1O"N?m,,较接近真值.
4结束语
本实验减少了实验数据采集之前的繁琐调 节,减少了由此而导致的人为误差.改进的实验 仪器简单,易维修.改进后的实验
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
简便易行, 符合普通大学物理教学的实验操作.
参考文献
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孙文光,章昌奕,马宁生.金属丝力学性能测试的设 计性实验l-J].物理实验,2007,27(2):37~39.
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ImprovementofmeasuringaccuracyofYoungmodulusofwire
2.Department
XUQing-jun,LIUWei,JIAGuo—zhi.
DepartmentofPhysics,ZaozhuangCollege,Zaozhuang277160,China;
ofBasicSubjects,TianjinInstituteofUrbanConstruction,Tianjin300384,China) Abstract:ThemeasuringinstrumentofYoungmodulusofwireisredesigned.Thewireisplaced
horizontallyandtheweightsarehangedatthemidpointofthewire.TheYoungmodulusofwirecould
bemeasuredbythedeflectioninducedbythestretchofthewire.
Keywords:Youngmodulus;wire;deflection[责任编辑:郭伟]
(上接第39页)
参考文献:
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eculeionsincarbonfoils[J].Euro.Phys.Lett.,
1996,35:449,453.
E3]张三慧.电磁学[M].北京:清华大学出版社,1999
196,200.
AnalysisonionmovementinPenningiontrap
LIUMing—yang,RENXiao-bin.,ZHANGMin
(1.DepartmentofFundamentalCourses,AcademyofArmoredForceEngineering,Beijing100072,China;
2.DepartmentofPhysics,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China) Abstract:BasedonthestructureofPenningiontrapandthedistributingcharacteristicofelectro—
magneticfield,ionmotionequationiswrittenoutandresolved.Themotionsalongz-axisandonthe
ae-yplaneareanalyzedindetail.Thenitisfoundthatinpenningiontraptheionwithchargemas
sra—
tiom/qdoesresultantmotioncomposedbysimpleharmonicvibrationalongmagneticfield,gyromo—
tionaroundmagneticinductionlineandfloatingmotionperpendiculartothez—
axisandaroundz—axis.
Keywords:Penningiontrap;simpleharmonicvibration;gyromotion;floatingmotion [责任编辑:郭伟]
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