動態(tài)法測量楊氏模量_第1頁
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文檔簡介

動態(tài)法測量楊氏模量實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解測量材料楊氏模量的原理；2、學(xué)會用作圖外推求值法測量振動體基頻、共振頻率；3、學(xué)會用動態(tài)法測定金屬材料的楊氏模量。實(shí)驗(yàn)器材動態(tài)楊氏模量綜合實(shí)驗(yàn)儀專用信號源、金屬棒、示波器、卷尺、游標(biāo)卡尺、電子天平等。實(shí)驗(yàn)原理?xiàng)钍夏Ａ渴欠从巢牧蠎?yīng)變(即單位長度變化量)與物體內(nèi)部應(yīng)力(即單位面積所受到的力的大小)之間關(guān)系的物理量。應(yīng)變?yōu)閱挝婚L度的變化量:?L\L；

應(yīng)力為單位面積受到的力:F\S；所以有：楊氏模量

進(jìn)一步得“動態(tài)法”就是使金屬棒產(chǎn)生彎曲振動并使其達(dá)到共振，通過共振測量出該種材料的楊氏模量值。在一定條件下（l遠(yuǎn)大于d）,金屬棒的楊氏模量為：其中E為金屬棒的楊氏模量，l為金屬棒的長度，d為金屬棒的直徑，m為金屬棒的質(zhì)量。在實(shí)驗(yàn)中測定了金屬棒在室溫時(shí)的固有頻率（基頻諧振頻率）f，即可計(jì)算出金屬棒在室溫時(shí)的楊氏模量E。國際單位制中，楊氏模量的單位為N/m2?，F(xiàn)實(shí)情況不太可能達(dá)到l遠(yuǎn)大于d的條件，故對原理公式需要作些適當(dāng)?shù)男拚?，即原理公式基礎(chǔ)上再乘以一個修正量，即楊氏模量設(shè)信號發(fā)生器的頻率不確定度為則金屬棒楊氏模量的不確定度為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測定金屬棒的長度l、直徑d和質(zhì)量m，各測兩次。2、把金屬棒放在激振器、拾振器的刀口上，兩支撐點(diǎn)的位置分別為金屬棒的左端和右端的第一根刻度線。3、因?yàn)榻饘俟舱駹顟B(tài)的建立需要有一個過程，且共振峰十分尖銳，所以在共振點(diǎn)附近調(diào)節(jié)信號頻率時(shí)，必須十分緩慢地進(jìn)行，直至示波器屏幕上出現(xiàn)最大的信號，記下此時(shí)的共振頻率f。5、改變金屬棒支撐點(diǎn)的位置，分別為金屬棒的左端和右端的第2至第8根刻度線，分別測出其對應(yīng)的共振頻率f2至f8。6、以金屬棒兩支撐點(diǎn)間距L為橫坐標(biāo)，共振頻率f為縱坐標(biāo)作L-f曲線，找出距離斷面0.224l和0.776l處的共振頻率即為固有頻率（基頻諧振頻率）f。數(shù)據(jù)記錄與處理1、金屬棒的長度、直徑和質(zhì)量的測量及其不確定度（誤

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