Цел на работата:научете експериментално да го одредувате модулот на еластичност (Модулот на Јанг) на гумата.

Средства за образование:

· опрема: статив, комплет тегови, гумен кабел, линијар, динамометар.

· упатства за изведување лабораториски работи, калкулатор.

Напредок на лабораториската работа

Дозвола за вршење лабораториска работа

Извршете го тестот:

1. Деформација - промена...

А.форми и позиции во просторот; Б.обликот и големината на телото;

ВО.Волумен и позиција во просторот; Г.нема точен одговор.

2. Деформацијата во која слоевите на телото се поместуваат еден во однос на друг се нарекува деформација….

А.смена; Б.исчашувања; ВО.виткање; Г.нема точен одговор.

3. Деформацијата која целосно исчезнува по престанокот на надворешните сили се нарекува....

А.еластична; Б.нееластичен; ВО.пластика; Г.нема точен одговор.

4. Зависноста на физичките својства од насоката внатре во кристалот се нарекува ...

А.анизотропија; Б.ентропија; ВО.изотропија; Г.нема точен одговор.

1. На сликата е прикажан дијаграмот на затегнување на материјалот. Наведете ја областа на принос.

А. 0-А; Б.А-Б; Г. B-C; Д. C-D.

Внесете ги вашите одговори во табелата:

Теоретски дел

Дозволете ни да изведеме формула за пресметување на Јанговиот модул: Хуковиот закон σ=E·|ε|, каде што E е Јанговиот модул. Од тука (1). Знаејќи го тоа (2) и (3) и заменувајќи ги формулите (2) и (3) во формулата (1) добиваме: ( 4), каде што: Е – Јанг-модул, Па; F – тежина на оптоварување, N;

x 0 – должина помеѓу ознаките на недеформиран кабел, m;

S - површина на пресек на кабелот во истегната состојба, m 2;

Δх – апсолутно издолжување на врвката, m.

Пресметки и мерења

1. Прицврстете го гумениот кабел на стативот и означете две ознаки A и B на кабелот Без да го истегнете кабелот, измерете го растојанието помеѓу ознаките.

2. Закачете го товарот од долниот крај на гумениот кабел, откако претходно ја одредивте неговата тежина. Измерете го растојанието помеѓу ознаките на кабелот и димензиите на попречниот пресек на кабелот кога ќе се истегне.

3. Изведете ги истите мерења со закачување две и три тегови.

4. Пресметајте го Јанговиот модул користејќи ја формулата (4) за секој експеримент.

5. Внесете ги резултатите од мерењата и пресметките во извештајната табела 1

E 1 = =___________Pa,

E 2 = =___________Pa,

E 3 = =___________Pa,

E av = =___________Pa.

5. Анализирајте го добиениот резултат E avg, споредувајќи го со табеларната вредност на Young-овиот модул на гума E табела. = 7 MPa. Сумирајте ги резултатите од вашата работа. Извлечете заклучок за завршената работа.

Заклучок: _________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контролни прашања

1. Што е деформација? Какви видови на деформации знаете?

2. Дали модулот на еластичност зависи од пресекот на гумената врвка и неговата должина?

3. Која количина се мери во оваа работа со најмала грешка?

4. Како промената на температурата на гумениот кабел влијае на модулот на еластичноста?

Одговори:

Промена

Лист

Документ бр.

Потпис

датум

Лист

Лабораториска работа бр.4

Лабораториска работа бр.4

Општинска образовна институција

„Средно училиште Јагоднинскаја“

Методолошки развој на лабораториска работа

Наставник по физика:

Отворен час во 10-то одделение на тема: лабораториска работа „Мерење на модул на еластичност на гума“

Цели на лекцијата:обезбедување на поцелосна асимилација на материјалот, формирање на разбирање на научното знаење, развој на логично размислување, експериментални вештини и вештини за истражување; вештини за одредување грешки при мерење на физичките количини, способност да се извлечат точни заклучоци врз основа на резултатите од работата.

Опрема:инсталација за мерење на Јанг модул на гума, динамометар, тегови.

План за лекција:

Јас.Орг. момент.

II.Повторување на материјалното знаење за кое е неопходно за да се заврши лабораториската работа.

III.Вршење лабораториски работи.

1. Редоследот на работата (како што е опишано во учебникот).
2. Утврдување на грешки.
3. Изведување на практичниот дел и пресметките.
4. Заклучок.

IV.Резиме на лекција.

В.Домашна работа.

ЗА ВРЕМЕ НА ЧАСОТ

Наставник:Во последната лекција научивте за деформациите на телата и нивните карактеристики. Да се ​​потсетиме што е деформација?

Студенти:Деформацијата е промена на обликот и големината на телата под влијание на надворешни сили.

Наставник:Телата околу нас и ние сме подложни на разни деформации. Какви видови на деформации знаете?

Ученик:Деформации: напнатост, компресија, торзија, свиткување, смолкнување, смолкнување.

Наставник:Што друго?

Еластични и пластични деформации.

Наставник:Опишете ги.

Ученик:Еластичните деформации исчезнуваат по престанокот на надворешните сили, додека пластичните деформации остануваат.

Наставник:Наведете ги еластичните материјали.

Ученик:Челик, гума, коски, тетиви, целото човечко тело.

Наставник:Пластика.

Ученик:Олово, алуминиум, восок, пластелин, кит, гума за џвакање.

Наставник:Што се случува во деформирано тело?

Ученик:Еластична сила и механички стрес се појавуваат во деформирано тело.

Наставник:Кои физички величини можат да ги карактеризираат деформациите, на пример, деформација на истегнување?

Ученик:

1. Апсолутно издолжување

2. Механички стрес?

https://pandia.ru/text/78/185/images/image005_26.jpg" width="72" height="57">

Наставник:Што покажува тоа?

Ученик:Колку пати е апсолутното издолжување помало од првобитната должина на примерокот?

Наставник:Што се случи Е?

Ученик: Е– коефициент на пропорционалност или модул на еластичност на супстанцијата (Young’s modulus).

Наставник:Што знаете за Јанговиот модул?

Ученик:Модулот на Јанг е ист за примероци од која било форма и големина направени од даден материјал.

Наставник:Што го карактеризира Јанг-овиот модул?

Ученик:Еластичниот модул ги карактеризира механичките својства на материјалот и не зависи од дизајнот на деловите направени од него.

Наставник:Кои механички својства се својствени на супстанциите?

Ученик:Тие можат да бидат кршливи, пластични, еластични, издржливи.

Наставник:Кои карактеристики на супстанцијата мора да се земат предвид кога се користи во пракса?

Ученик:Јанг модул, механички стрес и апсолутно издолжување.

Наставник:Што кога се создаваат нови супстанции?

Ученик:Модул на Јанг.

Наставник:Денес ќе направите лабораторија за да го одредите гумениот модул на Јанг. Која е вашата цел?

Користејќи ја гумата како пример, научете да го одредувате модулот на еластичност на која било супстанција.

Знаејќи го модулот на еластичност на супстанцијата, можеме да зборуваме за неговите механички својства и практични примени. Гумата е широко користена во различни аспекти од нашиот живот. Каде се користи гумата?

Ученик:Во секојдневниот живот: гумени чизми, ракавици, килими, еластични ленти, приклучоци, црева, грејни влошки итн.

Ученик:Во медицината: турникети, еластични завои, цевки, ракавици, некои делови од уреди.

Ученик:Во транспортот и индустријата: гуми и гуми за тркала, ремени за менувачи, електрична лента, чамци на надувување, скали, О-прстени и многу повеќе.

Ученик:Во спортот: топки, перки, влажни костуми, експандери итн.

Наставник:Има многу што може да се каже за употребата на гума. Во секој конкретен случај, гумата мора да има одредени механички својства.

Ајде да продолжиме да ја вршиме работата.

Веќе забележавте дека секој ред доби своја задача. Првиот ред работи со еластична лента. Вториот ред содржи фрагменти од хемостатичен турникет. Третиот ред е со фрагменти од експандерот. Така, класот е поделен во три групи. Сите вие ​​ќе го одредите модулот на еластичноста на гумата, но секоја група е поканета да спроведе свое мало истражување.

1 група. Откако ќе го одредите модулот на еластичност на гумата, ќе добиете резултати, откако ќе разговарате за кои, извлечете заклучок за својствата на гумата што се користи за да се направи еластична долна облека.

2-ра група. Работејќи со различни фрагменти од истиот хемостатичен турникет и одредувајќи го модулот на еластичност, извлечете заклучок за зависноста на модулот на Јанг од обликот и големината на примероците.

3-та група. Проучете го уредот на експандерот. По завршувањето на лабораториската работа, споредете го апсолутното издолжување на една гумена жичка, неколку жици и на целата рачка за експандер. Извлечете заклучок од ова и, можеби, излезете со некои свои предлози за производство на експандери.

При мерење на физичките величини, грешките се неизбежни.

Што е грешка?

Ученик:Неточност во мерењето на физичката величина.

Наставник:Што ќе ве води при мерењето на грешката?

Ученик:Податоци од Табела 1 стр.205 од учебникот (работата се изведува според описот даден во учебникот)

По завршувањето на работата, претставник од секоја група прави извештај за нејзините резултати.

Претставник на првата група:

При вршење на лабораториска работа, ги добивме вредностите на модулот на еластичност на еластичната лента:

Е1 = 2,24 105 Па
E2 = 5 107 Pa
E3 = 7,5 105 Pa

Модулот на еластичност на ленената еластична лента зависи од механичките својства на гумата и нишките што ја плетеат, како и од начинот на ткаење на конците.

Заклучок: еластиката за долна облека е многу широко користена во долна облека, детска облека, спортска облека и горна облека. Затоа за неговото производство се користат разни видови гума, нишки и разни методи на ткаење.

Претставник на втората група:

Нашите резултати:

Е1 = 7,5 106 Па
Е1 = 7,5 106 Па
Е1 = 7,5 106 Па

Модулот на Јанг е ист за сите тела од која било форма и големина направени од даден материјал

Претставник на третата група:

Нашите резултати:

Е1 = 7,9 107 Па
Е2 = 7,53 107 Па
E3 = 7,81 107 Pa

За да направите експандери, можете да користите различни видови гума. Опремата за проширување е составена од поединечни жици. Го разгледавме ова. Колку повеќе жици, колку е поголема површината на пресекот на пакетот, толку е помало неговото апсолутно издолжување. Знаејќи ја зависноста на својствата на турникет од нејзината големина и материјал, можно е да се направат експандери за различни групи за физичко образование.

Резиме на лекција.

Наставник:За да креирате и користите различни материјали, треба да ги знаете нивните механички својства. Механичките својства на материјалот се карактеризираат со неговиот еластичен модул. Денес практично го дефиниравте за гума и ги донесовте вашите заклучоци. Што се тие?

Ученик:Научив да го одредувам модулот на еластичноста на супстанцијата, да ги оценувам грешките во мојата работа, направив научни претпоставки за механичките својства на материјалите (особено, гумата) и практичната примена на ова знаење.

Учениците ги предаваат контролните листови.

За дома: повторете ги § 20-22.

Ромас Олга Василиевна
Наставник по физика
Качирскаја средно училиште бр.1
Павлодарскиот регион
Час на тема: лабораториска работа „Мерење на еластичниот модул на гума“
Цели на лекцијата: обезбедување на поцелосна асимилација на материјалот, формирање на разбирање за научното знаење, развој на логично размислување, експериментални вештини, вештини за истражување; вештини за одредување грешки при мерење на физичките количини, способност да се извлечат точни заклучоци врз основа на резултатите од работата.
Опрема: инсталација за мерење на Јанг модул на гума, динамометар, тегови.
ЗА ВРЕМЕ НА ЧАСОТ
I. Организациски момент.
1. Фронтална анкета:
1) Цврстите тела се делат на... 2) Кои тела се нарекуваат кристални? 3) Кои се аморфни? 4) Својства на кристалите. тела 5) Својства на аморфни тела 6) Еднокристал е... 7) Поликристал е... 8) Деформацијата е... 9) Видови деформации 10) Нивната дефиниција 11) Што ја карактеризира затегнувачката и компресивна деформација? 12) Апсолутно издолжување... 13) Релативно издолжување.. 14) Механичкото напрегање е... 15) Пропорционално е... 16) Што го карактеризира Јанговиот модул?

II. Повторување на материјалното знаење за кое е неопходно за да се заврши лабораториската работа.
1 задача
Да се ​​потсетиме на ознаката и единиците за мерење на физичките величини (на слајдот)
1. должина 1. Е 1. % 153
2. апсолутна издолжување 2. S 2. Pa 233
3. се однесува. издолжување 3. ∆ l 3. m 371
4. Јанг модул 4. F 4. m2 412
5. механички напон 5. l 5. N 562
6. сила 6. σ 645
7. површина 7. ε 724

2 задача
Да се ​​потсетиме со кои формули се одредуваат (на слајдот)
3 задача
Физички диктат
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 7 9 3 6 10 1 4 8 2
1. анизотропија 6. аморфни
2. изотропија 7. деформација
3. еднокристал 8. Јанг-модул
4. поликристален 9. Механички Напон
5. кристален 10. Релативен. издолжување
Прашања
1. Тврдо чии атоми или молекули заземаат одредена подредена положба во просторот
2. Промена на обликот или големината на телото
3. Однос на модулот на еластична сила со површината на напречниот пресек
4. Еднокристал
5. Тело кое нема специфична точка на топење, чии атоми имаат редослед со краток дострел
6. Утврдено со односот на апсолутното издолжување со почетната должина на телото
7. Својството на телата да пренесуваат физички својства во зависност од избраната насока
8. Многу кристали
9. Ја карактеризира отпорноста на материјалот на еластична деформација, напнатост или компресија
10. Својството на телата да пренесуваат физички својства во сите правци
4 задача
Решение за проблемот (состојба на слајдот)
Колкав е модулот на еластичност на жица со должина од 4 m и пресек
0,3 mm2, ако под влијание на сила од 30 N се прошири за 2 mm?
Одговор: E=200*109Pa

III. Вршење лабораториски работи.
Наставник: Денеска ќе направите лабораториска работа за одредување на младиот модул на гума. Која е вашата цел?
Користејќи ја гумата како пример, научете да го одредувате модулот на еластичност на која било супстанција.
Знаејќи го модулот на еластичност на супстанцијата, можеме да зборуваме за неговите механички својства и практични примени. Гумата е широко користена во различни аспекти од нашиот живот. Каде се користи гумата?
Ученик: Во секојдневниот живот: гумени чизми, ракавици, килими, еластични ленти, приклучоци, црева, грејни влошки итн.
Ученик: Во медицината: турникети, еластични завои, туби, ракавици, некои делови од инструменти.
Студент: Во транспортот и индустријата: гуми и гуми за тркала, ремени за менувачи, електрична лента, чамци на надувување, скали, О-прстени и многу повеќе.
Ученик: Во спортот: топки, перки, модни костуми, експандери итн.
Наставник: Можете да зборувате многу за употребата на гума. Во секој конкретен случај, гумата мора да има одредени механички својства.
Ајде да продолжиме да ја вршиме работата.

Лабораториска работа бр.4

Тема: Мерење на модулот на еластичност на гумата
Цел: Измерете го модулот на еластичност на гумата, споредете го модулот на еластичност на гумена лента и еластична лента.
Опрема: Статив, гумена лента, ластик, тегови, линијар

Напредок
бр. a, m b, m S, m2 l0, m l, m ∆l, m m, kg F, N E, Pa
1 0,3 мм
2 0,3 мм
1. Соберете го експерименталното поставување, означете ја гумената лента со молив.
2. Измерете го растојанието помеѓу ознаките на нерастегнатиот ремен
3. Закачете ги теговите од долниот крај на кабелот, откако претходно ја одредивте нивната вкупна тежина. Измерете го растојанието помеѓу ознаките на кабелот и ширината на кабелот кога се растегнува
4. Пресметај ги S и F.
5. Запишете ја формулата за одредување на Јанг-овиот модул и пресметајте ја.
6. Повторете ги чекорите 1-5 за еластичната лента.
7. Извлечете заклучок.

Контролни прашања:
1. Што го карактеризира Јанг-овиот модул?
2. Зошто Јанг-овиот модул се изразува со толку голем број?

Дополнителна задача.
Решавајте проблеми:
1. Колкаво е апсолутното издолжување на бакарна жица (130 * 109 Pa) со должина од 50 m и површина на пресек од 20 mm2 при сила од 600 N. (одговор: ∆ι = 1,15 cm)
2. Да се ​​определи механичкото напрегање на основата на самостоен мермерен столб висок 10 m Густината на мермерот е 2700 kg/m3. (одговор: σ=27*104 Па)

Заклучок
Наставник: За да креирате и користите различни материјали, треба да ги знаете нивните механички својства. Механичките својства на материјалот се карактеризираат со неговиот еластичен модул. Денес практично го дефиниравте за гума и ги донесовте вашите заклучоци. Што се тие?
Ученик: Научив да го одредувам модулот на еластичност на супстанцијата, да ги оценувам грешките во мојата работа, направив научни претпоставки за механичките својства на материјалите (особено гумата) и практичната примена на ова знаење.
Учениците ги предаваат контролните листови.
Дома: повторете ги § 7.1-7.2.
Резиме на лекција.

Цел на работа: научете да го пронајдете модулот на еластичност на гумата. Поставувањето за мерење на Јанг-овиот модул на гума е прикажано на слика а.

Модулот на Јанг се пресметува со формулата добиена од законот

Гука: каде што Е е Јанг-овиот модул; P - еластична сила,

Произлегува во испружена врвка и еднаква на тежината на теговите прикачени на кабелот; § - површина на пресек на деформираниот кабел; 10 - растојанието помеѓу ознаките A и B на истегнатиот кабел (сл. б); јас -растојанието помеѓу истите ознаки на истегнатиот кабел (сл. в). Ако пресекот има облик на круг, тогаш површината на напречниот пресек се изразува преку дијаметарот

Кабел:

Конечната формула за одредување на Јанг-овиот модул е

Прикажи:

Пример за извршување:

Тежината на товарите се одредува со динамометар, дијаметарот на кабелот со дебеломер, а растојанието помеѓу ознаките A и B со линијар. За да ја пополниме табелата, ќе ги извршиме следните пресметки: 1) АИ1- апсолутна инструментална грешка АИ1= 0,001 A0/ - апсолутна грешка при читањето A01= 0,0005 А1- максимална апсолутна грешка A1 = A и I+ A 01 = 0,0015 2) А&О= 0,00005 A0O= 0,00005 АД= А и Б + А 0 Б = 0,0001 3) АИР= 0,05 A0P= 0,05 AR = А и P + A 0 P = 0,05 + 0,05 = 0,1

Заклучок:Добиениот резултат на модулот на еластичност на гумата се совпаѓа со табелата.

Лабораториска работа 4.

Одредување на модулот на еластичност на гумата.

Теорија. Ако се примени сила на униформа прачка фиксирана на едниот крајФ по оската на шипката, тогаш шипката ќе претрпи затегнувачка деформација. Затегнувачкото напрегање се карактеризира со апсолутно издолжување Δl=l - l 0 ; релативно издолжување. Во деформирано тело, се јавува механички стрес σ еднаков на односот на модулот на сила FДо пресечната површина на телото S:

Хуковиот закон се применува на еластично деформирани тела: при мали деформации, механичкото напрегање σ е директно пропорционално на релативното издолжување:

Фактор на пропорционалностЕ, вклучен во законот на Хук се нарекува модул на еластичност или Јанг-модул. Јанг-овиот модул покажува какво механичко напрегање се јавува кај материјалот кога релативната деформација е еднаква на единство, т.е. кога должината на примерокот е двојно зголемена. Во оваа работа, неопходно е да се одреди еластичниот модул Е (Модулот на Јанг) на гумениот кабел. При изведување на работа потребно е да се земе предвид дека силата на еластичност во деформирано тело бројно е еднаква на гравитационата сила на оптоварување висна од гумена врвка: F=mg. Гумената врвка има квадратен пресек, па S=a 2 , каде што a е страната на квадратот (a=1mm=10-3 м). Конечната формула за пресметување на Јанговиот модул е:

Цел на работата: Научете да го мерите Јанговиот модул користејќи го Хуковиот закон.

Опрема: гумена дупка, статив со спојка и нога, тегови, мерен линијар.

Напредок .

1. Искуство бр. 1

Ставете две ознаки на гумениот кабел на растојание l 0 еден од друг (околу 10cm) и измерете го ова растојание: l 0 =…. cm= ….. m.

Прицврстете го краткиот крај на кабелот за ногата на стативот и закачете маса со маса m од долгиот крај 1 = ….g=…..kg.

1. Повторно измерете го растојанието помеѓу ознаките на кабелот l 1 =…. cm= ….. m Пресметај го апсолутното издолжување на врвката Δl 1 =l 1 - l 0 =…. cm= …..m.
2. Користење на формулата, пресметајте го модулот на еластичност на гумата.
3. E 1 =

2. Искуство бр.2 (повторете го експериментот бр. 1 со оптоварување со различна маса и повторно пресметајте го Јанг-овиот модул).
м 2 = ….g=…..kg.

l 0 =…. cm= ….. m

l 2 = .... cm= ….. m

Δl 2 =l 2 - l 0 =…. cm= …..m.

E 2 =

4. Внесете ги резултатите од мерењата и пресметките во табелата.

Искуство бр.	л 0, м	л, м	Δl, m	m, kg	g, m/s 2	a, m	S, m 2	Е, ПА	Во просек, Па