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如何測金屬的彈性模量
如何得知拉伸法測量金屬的彈性模量
簡單的形變是線狀或棒狀物體受到長度方向上的拉力作用拓展，發(fā)生長度伸長特征更加明顯。設(shè)金屬絲（或桿）的原長為L註入了新的力量，橫截面積為S我有所應，在彈性限度內(nèi)的拉力F作用下必然趨勢，伸長了L經驗分享。比值F/S為金屬絲單位橫截面積上所受的力解決方案，叫做脅強（或應(yīng)力），相對伸長量 L/L叫脅變（或應(yīng)變）。據(jù)虎克定律上高質量，脅強和脅變成正比一站式服務，即：
（1）
比例系數(shù)：
（2）
E叫做物體的彈性模量（或稱楊氏模量）。E的大小與物體的粗細著力增加、長短等形狀無關(guān)智能化，只決定于材料的性質(zhì)，它是表示各種固體材料抗拒形變能力的重要物理量處理，是各種機械設(shè)計和工程技術(shù)選擇構(gòu)件用材必須考慮的重要力學(xué)參量建設。
任何固體在外力作用下都會改變固體原來的形狀大小，這種現(xiàn)象叫做形變助力各業。一定限度以內(nèi)的外力撤除之后極致用戶體驗，物體能*恢復(fù)原狀的形變，叫彈性形變應用。
楊氏彈性模量的測量方法有靜態(tài)測量法建議、共振法、脈沖傳輸法等相貫通，其中以共振法和脈沖法測量精度較高不斷發展。楊氏彈性模量的靜態(tài)測量法就是在物體加載以后，測出物體的應(yīng)力和應(yīng)變自動化方案，根據(jù)一定的計算式得到E值緊密協作，主要有拉伸法、梁彎曲法等線上線下。
用力F作用在一立方形物體的上面發揮重要作用，并使其下面固定（如圖一），物體將發(fā)生形變成為斜的平行六面體數據顯示，這種形變稱為切變高質量，出現(xiàn)切變后，距底面不同距離處的形變不同（AA'>BB'）記得牢，而相對形變則相等,即
（6-3）
式中 稱為切變角註入了新的力量，當(dāng) 值較小時，可用 代替 更多可能性，實驗表明去創新，一定限度內(nèi)切變角 與切應(yīng)力 成正比，此處S為立方體平行于底的截面積緊迫性，現(xiàn)以符號表示切應(yīng)力 結構，則
（6-4）
比例系數(shù)G稱切變模量。
測量切變模量的方法有靜態(tài)扭轉(zhuǎn)法多元化服務體系、擺動法規劃。
實驗?zāi)康?br />1． 掌握測量固體楊氏彈性模量的一種方法先進水平。
2． 掌握測量微小伸長量的光杠桿法原理和儀器的調(diào)節(jié)使用。
3． 學(xué)會一種數(shù)據(jù)處理方法——逐差法全面展示。
實驗儀器
楊氏模量儀重要平臺、尺讀望遠鏡、光杠桿核心技術、水準儀應用提升、千分尺、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm）及1kg砝碼9個創造性。
實驗的詳細裝置如圖1所示發展的關鍵。其中尺讀望遠鏡由望遠鏡和標(biāo)尺架組成，望遠鏡的仰角可由仰角螺釘調(diào)節(jié)規模設備，望遠鏡的目鏡可以調(diào)節(jié)真諦所在，還配有調(diào)焦手輪。楊氏模量儀是一個較大的三腳架競爭力，裝有兩根平行的立柱充分，立柱上部橫梁中央可以固定金屬絲，立柱下部架有一個小平臺集聚，用于架設(shè)光杠桿競爭力。小平臺的位置高低可沿立柱升降、調(diào)節(jié)狀況、固定機製性梗阻。三腳架的三個腳上配有三個螺絲，用于調(diào)節(jié)小平臺水平全過程。
光杠桿如圖2所示集成應用，將一個小反射鏡裝在一個三腳架上，前兩腳和鏡子同面不負眾望，后腳（或叫主桿使用、主腳）垂直鏡架，其長度a可以調(diào)節(jié)密度增加。
實驗原理
由（1）式可知，只要測得F創新內容、S機遇與挑戰、L、 L各量善於監督，就可以求出物體楊氏模量共創輝煌。其中F可以從添加的砝碼直接寫出；S可用螺旋測微器（千分尺）量出金屬絲的直徑d算出進一步；L可用米尺量度大部分，唯有 L很微小強大的功能，用一般工具不能量準，本實驗用光杠桿對 L進行準確的間接測量解決方案。
光杠桿測量微小伸長量 L的基本裝置如簡圖2所示優勢。待測金屬絲L上端固定，下端夾在小圓柱體的中央縫隙中增產，小圓柱體穿套在一個固定的小平臺的圓孔中便利性，并可以自由地上下移動，其下端有一個環(huán)行動力，可以掛砝碼提供有力支撐，以產(chǎn)生作用力F，光杠桿前腳立在固定的小平臺上保供，后腳尖立在小圓柱體上自行開發，光杠桿前方D距離處有觀測的標(biāo)尺和尺讀望遠鏡。
假定添加砝碼之前責任，光杠桿的小反射鏡M的鏡面豎直應用情況，從望遠鏡中的橫絲上，可以見到標(biāo)尺N0刻度經(jīng)M反射所成的像深入各系統。添加砝碼之后解決問題，金屬絲相應(yīng)拉長了 L，光杠桿的后腳尖也隨小圓柱下降了 L作用，此時相互配合，后腳將帶動小鏡轉(zhuǎn)過一個小角度θ到M′處，因此著力增加，在望遠鏡中將看到以θ角入射和反射的標(biāo)尺Ni刻度所成的像智能化，入射線和反射線之前的夾角為2θ，據(jù)圖3的幾何關(guān)系處理，可得：
∵ 甚小建設，上兩式可
以寫成：
消去 可得：
（5）
上式表明，如果D取值遠大于 助力各行，則 n將是 L的 倍（ 》1）前來體驗， 就是光杠桿的放大倍數(shù)。（5）式右邊各量均可用一般的測長工具直接度量首要任務，即 可由標(biāo)尺上的讀數(shù)差取得綠色化；D可用米尺量取發展；α為光杠桿后腳長保持穩定，可把光杠桿取下印出三個腳尖，用卡尺量出后腳尖到前兩腳連線中點的距離面向，即為 支撐作用。從而通過（5）式可以算出 L研學體驗，這就是光杠桿測 L的原理。
將（5）式代入（1）式最為突出，得楊氏模量E終的計算式為：
E （6）
實驗方法
（1）調(diào)節(jié)尺讀望遠鏡：
把尺讀遠鏡立在光杠桿小鏡前約1.10～1.30m處落實落細，調(diào)節(jié)其高度，使望遠鏡大致與光杠桿小鏡等高發展目標奮鬥；用尺讀望遠鏡瞄準線對準小鏡技術先進；先用一只眼睛靠近目鏡頭上方直接朝小鏡看去，應(yīng)能見到鏡子里有標(biāo)尺的像延伸；如看不到認為，可變動一下望遠鏡及標(biāo)尺的相對位置，或移動尺讀望遠鏡底座新趨勢，或調(diào)整光杠桿鏡面反應能力，直至上述現(xiàn)象出現(xiàn)。
在上述狀態(tài)下調(diào)節(jié)望遠鏡學習，分兩步進行：① 先調(diào)望遠鏡的目鏡結構重塑，直至看到清晰的十字絲，并轉(zhuǎn)動望遠鏡目鏡鏡筒應用優勢，使橫絲水平高質量發展；② 調(diào)節(jié)望遠鏡的調(diào)焦手輪（通過轉(zhuǎn)動中部旋鈕）直至看清標(biāo)尺的像，且標(biāo)尺像與十字絲同面高效節能，即當(dāng)眼睛略上下移動時影響力範圍，橫絲和標(biāo)尺像無相對位移（無視差）。此后便可以進行觀測新創新即將到來，記下橫絲所對準的標(biāo)尺讀數(shù)n0邁出了重要的一步。
（2）先置水準儀于小平臺上，檢查設施、調(diào)節(jié)小平臺水平（應(yīng)在相互正交的兩個方向上都達到水平指示）需求，達到水平后，取下水準儀更優質。
（3）小圓柱下端預(yù)先掛上2kg砝碼相對開放，以拉直金屬絲，然后調(diào)小平臺高低位置脫穎而出，使小平臺上表面與小圓柱體上端等高深入交流研討，抄記金屬絲的長度L（固定端至小圓柱體上表面之間的距離）。
（4）把光杠桿立在小平臺上（前腳置于小平臺上的溝槽內(nèi)廣泛應用，后腳立于小圓柱體上），并調(diào)節(jié)光杠桿的小鏡面至鉛直（目估即可）橫向協同。
（5）依次添加砝碼七次（每次添1kg）哪些領域，并逐次記錄出現(xiàn)于望遠鏡中的標(biāo)尺刻度n1敢於挑戰、n2、…建立和完善、n7提供了遵循。然后，依次減去砝碼七次（每次1kg）大型，并記錄相應(yīng)的讀數(shù)n7服務效率、n6、n5重要意義、n4統籌發展、…、n0體系，求同一拉力下的平均讀數(shù) 生產製造、 、…攜手共進、 共同。然后將平均讀數(shù)分成 、 經過、 簡單化、和 、 明確了方向、 系統性、 兩組，用逐差法算出每增添4kg砝碼時的平均讀數(shù)差增產。計算式為： =[（ - ）+（ - ）+（ - ）+（ - ）]/4
（6）用尺讀望遠鏡測量標(biāo)尺至光杠桿的前腳距離D提供堅實支撐；尺讀望遠鏡上下叉絲對齊標(biāo)尺刻度之差×100倍為D的2倍值。用卡尺測量光杠桿后腳長a（方法見光杠桿測量裝置末段所述）高產；用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d（應(yīng)在不同位置量五次信息化技術，求平均值 ）。
（7）記錄金屬絲長度L良好，四個砝碼的拉力F逐步顯現，以及D、a引領。它們的不確定度及L值由實驗室給出自動化裝置。用（6）式算出楊氏模量E，計算出E的不確定度應用前景，寫出E±UE有很大提升空間。
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