文档介绍：动态悬挂法测定工程材料的杨氏模量预****要求( 30’) (课前需写好,做实验前评分) 一、实验名称(参考课本) 动态悬挂法测定工程材料的杨氏模量二、实验仪器材料(参考课本) 本实验的基本问题是测量试样在不同温度时的共振频率①。为了测出该频率,实验时可采用如图一所示装置( 变温测量)。由信号发生器输出的等幅正弦波信号,加在传感器 I( 激振) 上。通过传感器 I 把电信号转变?? ????? ???____________ ???? ??________ 1物体的固有频率 f和共振频率 f之间的关系为: f =f11 4 2 Q ?。式中 Q 为试样的机械品质因数。因为用悬挂耕测量杨氏模量时,一般 Q 值的最小约为 50 ,共振频率和固有频率相比只偏低 % 。在本实验中测得的是共振频率,由于两者相差极小,故(1) 式中的固有频率 f在数值上可用试样的共振频率替代。成机械振动,再由悬线把机械振动传给试样,使试样受迫作横振动。试样另一端的悬线把试样的机械振动传给传感器Ⅱ( 拾振) ,这时机械振动又转变成电信号。该信号经放大后送到示波器中显示。当信号发生器的频率不等于试样的共振频率时,试样不发生共振,示波器上几乎没有信号波形或波形很小。当信号发生器的频率等于试样的共振频率时,试样发生共振。这时示波器上的波形突然增大, 读出的频率, 就是试样在该温度下的共振频率。根据(1)式, 即可计算出该温度下的杨氏模量。不断改变加热的温度,可以测出在不同温度时的杨氏模量。三、实验目的要求(参考课本) 1. 用动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量。 2. 培养学生综合应用物理仪器的能力。 3. 设计性扩展实验,培养学生研究探索的科学精神。四、实验原理(参考课本) 根据棒的横振方程[1] 4 2 0 4 2 J t ? ???? ?? ??? ???求解该方程,对圆形棒得( 见附录一)3 2 4 l m fd ??式中 l 为棒长,d 为棒的直径,m 为棒的质量。如果在实验中测定了试样(棒) 在不同温度时的固有频率 f ,即可计算出试样在不同温度时的杨氏模 E。在国际单位制中杨氏模量的单位为牛顿·米ˉ 2 五、实验内容与步骤(参考课本) 实验内容 1 .测定试样的长度 l 、直径 d 和质量 m。 2 .在室温下铜和不锈钢的杨氏模量分别约为 ? 10 11 牛顿?米ˉ 2和2? 10 11 牛顿?米ˉ 2。先估算出共振频率 f ,以便寻找共振点。因试样共振状态的建立需