杨氏模量实验报告.docx
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杨氏模量实验报告
沈阳城市学院
物理实验报告
实验题目
动态法测金属杨氏模量
姓名
学号
专业班级
实验室号
D205
实验成绩
指导教师
李军
实验时间
物理实验室制
实验目的
1、了解动态法测杨氏模量的原理。
2、掌握如何用外推法或近似法测量测试棒的固有频率。
3、掌握判别真假共振(即:
是否是测试棒共振现象)基本方法。
4、能够正确处理实验数据和正确表示实验结果。
实验仪器
名称
型号
数字示波器
UTD2102CEL
动态杨氏模量测试台
YW-2型
动态杨氏模量测试
YW-2型
请认真填写
实验原理(注意:
原理图、测试公式)
原理图:
静态法:
动态法:
实验内容及步骤
1.测定样棒的长度、直径和质量;
2.在室温下不锈钢和铜的杨氏模量。
先估算出共振频率,以便寻找共振点。
3.分别测出不锈钢棒和铜棒的固有频率。
4.将两根悬线上的压电陶瓷分别接到杨氏模量仪和示波器上,调节示波器,至出现稳定波形;然后调节杨氏模量仪的输出频率.首先使用粗调,当观察到波形振幅显著增大时,改用微调,直至振幅达到最大.记下此时的输出频率.
5.改变x的值,重复上个步骤,测出多组结果,并记录数值。
实验数据记录(注意:
单位、有效数字、列表)
实验温度15℃,试样种类钢,
试样质量35.25g,试样长度159.83mm,
试样直径5.966mm,节点位置(距端面)35.96mm
表1.测量试样直径:
次数
1
2
3
4
5
6
平均值
直径
D(mm)
5.967
5.967
5.965
5.963
5.968
5.964
5.966
表2.共振频率测量
悬挂点与端点的距离X(mm)
5.68
15.62
25.78
35.96
45.73
55.69
共振频率
f(Hz)
1037
1033
1030
节点
1030
1033
请认真填写
数据处理、误差分析和实验结论
铜棒质量
长度
,
直径
固有频率
铜棒杨氏模量
=
实验思考与建议
1、讨论测量时为何将支撑点放在测试棒的节点附近?
当支撑点指在节点位置时,测量得到的共振频率就是我们所要的找的固有频率值。
因为节点处的阻尼为零,无阻尼自由振动的共振频率就是测试棒的固有频率。
2、讨论如何判断是否是铜棒发生了共振?
当发生共振时,迅速切断信号源并观察李萨如图性,如果波形由椭圆变成一条竖直亮线后逐渐成为一个亮点,那就是发生了共振。
请在两周内完成,交教师批阅
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