Apparat:
- Fribärande balkapparat med väldefinierad provdimension.
- Uppsättning av standardmassor.
Procedur:
1. Förberedelser:
- Se till att den fribärande balken är ordentligt fastspänd och att uppställningen är stabil.
- Fäst en masshängare på den fria änden av den fribärande balken.
- Fäst en mätklocka eller annan förskjutningsmätare på den fria änden av den fribärande balken för att mäta nedböjningen.
- Nollställ förskjutningsmätaren.
2. Laser in:
- Lägg gradvis till massor till masshängaren i små kända steg, börja med en liten massa.
- Anteckna motsvarande avböjning för varje viktökning.
- Fortsätt att lägga till massor och registrera avböjningar tills avböjningen blir betydande (t.ex. flera millimeter)
3. Datainsamling:
- Rita en graf av nedböjning (y-axel) mot motsvarande belastning (x-axel) i newton (N) eller gram-kraft (gf).
4. Beräkningar:
- Beräkna lutningen för den linjära delen av grafen. Lutningen representerar fjäderkonstanten (k) för apparaten.
- Apparatmodulen (Y) beräknas med formeln:
Y =(L^3 * k)/ (3 * I)
Där:
L är längden på den fribärande balken
k är fjäderkonstanten
I är tröghetsmomentet för balkens tvärsnitt.
Analys:
- Apparatmodulen (Y) uttrycks i enheter av Pascal (Pa) som representerar styvheten hos experimentuppställningen.
- En högre apparatmodul indikerar en styvare uppställning, vilket innebär att den motstår deformation mer effektivt under applicerade belastningar.
- Noggrannheten för bestämningen av apparatmodulen beror på faktorer som precisionen i förskjutningsmätningarna och noggrannheten i massmätningarna.
Obs!
- Utför flera försök och beräkna den genomsnittliga apparatmodulen för att förbättra noggrannheten.
- Upprepa experimentet med olika fribärande balkar eller uppställningar för att jämföra deras styvhet eller analysera effekterna av olika experimentella förhållanden på apparatmodulen.
- Säkerställa korrekt experimentell teknik, inklusive noggrann hantering och inriktning av komponenter, för att erhålla tillförlitliga resultat.
