Wydział
Inżynierii i Technologii Chemicznej
Nr zespołu
Punkty z przygotowania i wykonania ćwiczenia
Kierunek
Biotechnologia
Nr ćwiczenia
5
Tytuł ćwiczenia
Wyznaczanie modułu sztywności G metodą dynamiczną.
Punkty ze sprawozdania i końcowego testu
Grupa
Data wykonania
Punktacja końcowa
1.Wprowadzenie
Ciała stałe, pod działaniem sił zewnętrznych, mogą ulegać nie tylko przemieszczeniu, ale również odkształceniu. Naprężenie mechaniczne pojawiające się w materiale jednorodnym, pochodzące od sił oddziaływania międzycząsteczkowego, równoważy siły zewnętrzne wywołujące odkształcenie materiału
Wahadło torsyjne – jest rodzajem wahadła fizycznego. Stanowi je bryła sztywna–wibrator,
umocowany do cienkiego drutu, jako elementu sprężystego. Po odchyleniu wahadła
z położenia równowagi o kąt ∝ i po jego uwolnieniu, powstają drgania pod wpływem
momentu siły M.
2. Metody pomiaru
Moduł sztywności G nazywany jest również modułem (lub współczynnikiem) sprężystości postaciowej lub poprzecznej, a także współczynnikiem ścinania lub skręcania.
W metodzie dynamicznej wyznacza się moduł sztywności z pomiaru okresu drgań wahadła torsyjnego. W tym celu pręt, którego moduł sztywności G mamy wyznaczyć, zawieszamy pionowo, a na jego końcu umieszczamy wibrator o znanym momencie bezwładności .Gdy drut skręcimy i puścimy swobodnie, wibrator na jego końcu wykonuje drgania torsyjne.
Układ doświadczalny
W skład układu doświadczalnego wchodzą: wahadło torsyjne, pręt, cztery obciążniki, stoper, śruba mikrometryczna, waga laboratoryjna, suwmiarka oraz taśma miernicza.
3. Wykonanie ćwiczenia
1.Zmierzyć 10 razy długość l badanego pręta.
2.Zmierzyć 10 razy średnice 2r pręta za pomocą śruby mikrometrycznej.
3.Zważyć masę 4m krążków obciążających wibrator.
4.Zmierzyć 10 razy
-średnicę 2R krążków
-zewnętrzną odległość d kołeczków na które zakładamy ciężarki
-średnicę ∅ kołeczków
5.Zmierzyć kilkakrotnie t0 czas 30 okresów drgań wibratora nieobciążonego.
6. Zmierzyć kilkakrotnie t1 czas 30 okresów drgań wibratora obciążonego 4 krążkami
.
4.Tabela pomiarowa i obliczenia.
Długość
pręta
Średnica pręta
Średnica krążków
Odległość zewnętrzna d krążków
Średnica ∅ kołków
Czas t0
[czas 30 wahnięć wibratora nieobciążonego]
Czas t1
[czas 30 wahnięć wibratora obciążonego]
Masa 4m krążków
Lp.
l [mm]
2r [mm]
2R[mm]
d[mm]
∅[mm]
t0 [s]
t1 [s]
4m[g]
1.
994
1,16
48,9
203
2,87
79,98
118,37
374.95
2.
995
1,17
49,0
202
2,88
80,91
122,97
3.
48,77
204
2,86
80,34
120,0
4.
1,14
79,02
118,3
5.
49,5
201
...
tomek964