Nihkemoodul (1)

Tallinna Tehnikaülikooli Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 5 OT
Nihkemoodul Töö eesmärk: Töövahendid: Traadi nihkemooduli määramine Keerdpendel lisaraskusega, nihik , kruvik, keerdvõnkumisest. ajamõõtja, tehnilised kaalud.
Skeem
Töö käik 1. Määrake traadi raadius r. Selleks mõõtke traadi läbimõõt d kruvikuga kolmest kohast (igast kohast kahes ristsihis). Traadi pikkus L on antud töökohal. Tulemused kandke tabelisse 1.
2. Määrake keerdvõnkumise periood T1 juhendaja poolt antud n täisvõnke aja kaudu, kui traati pingutab ainult põhiketas ( soovitav väiksem ketas ). Tulemused kandke tabelisse 2.
3. Mõõtke lisaketta ja tema ava läbimõõdud D1 ja D2 ning mass m.
4. Asetage lisaketas põhikettale ja määrake periood T2.
5. Arvutage nihkemoodul ja tema viga. Tabel 1 Traadi läbimõõt ja pikkus
L=................ ± .................
Katse nr. d, mm d-dk, mm (d-dk)2, mm2
1.
2.
3.
dk=................ ± ................. rk=................ ± ................. Tabel 2 Võnkeperioodide määramine
m=................ ± .................
D1=................ ± ................. D2=................ ± .................
Katse Põhiketas Põhiketas + lisaketas nr. n t1, s T1, s n t2, s T2, s
T1k==................ ± ................. T2k=................ ± ................. Arvutused ja vearvutused
Traadi läbimõõt
dk=1,103 mm t5, 0,95=2,6 p=0,004mm t,0,95=2,0
d=(1,1030±0,0061) mm
r=(0,5515±0, 0031 )mm
Lisaketta raadiused ja nende vead
r1=(99,9±0,034)mm r2=(3,0±0,017)mm Võnkeperiood ja nende vead
T1k=3,104s T2k=5,644s T1,s T1-T1k (T1-T1k)2 T2,s T2-T2k (T2-T2k)2 3,11 0,006 3,610-5 5,64 -0,004 1,610-5 3,10 -0,004 1,610-5 5,65 0,006 3,610-5 3,10 -0,004 1,610-5 5,64 -0,004 1,610-5 3,10 -0,004 1,610-5 5,64 -0,004 1,610-5 3,11 0,006 3,610-5 5,65 0,006 3,610-5 1,210-4 1,210-4
t5, 0,95=2,6 t,0,95=2,0 n=16
T1=(3,1040±0,0064)s T2=(5,6440±0,0064)s
Nihkemooduli ja tema vea arvutamine
r=0,5515mm=0,551510-3m m=1113g=1,113kg L=1150mm=1,15m T1=3,1040s r1=99,9mm=99,910-3m T2=5,6440s r2=3,0mm=3,010-3m G=(78, 2109 ±1,8109)Pa Suhteline viga
Gteor=80109Pa
G=1,8109Pa Järeldus Mõõtmistulemused: Traadi läbimõõt: d=(1,1030±0,0061) mm raadius: r=(0,5515±0,0031)mm
Lisaketta raadiused: r1=(99,9±0,034)mm r2=(3,0±0,017)mm
Põhiketta võnkeperiood: T1=(3,1040±0,0064)s
Põhiketta+lisaketta võnkeperiood: T2=(5,6440±0,0064)s
Nihkemoodul: G=(78,2109±1,8109)Pa Suhteline viga: 2,25%
Järeldus:
Nihkemooduli teoreetiline väärtus on 80109Pa. Katsetulemus vea piires langeb teoreetilise väärtusega kokku ning suhteliseks veaks tuleb 2,25%. Vea põhjuseks on katseandmete ebatäpsus. Nihkemooduli määramiseks antud meetod sobib.