Determinarea constantei elastice
Principiul metodei:
Alegem un resort, suspendat vertical, de care atarnam, prin intermediul unui carlig, discuri crestate. Crescand treptat numarul lor, marim forta deformatoare, reprezentata in acest caz de greutatea discurilor. Se observa ca alungirea ∆l a resortului creste o data cu marirea fortei aplicate. De aici tragem concluzia ca alungirea ∆l variaza direct proportional cu intensitatea deformatoare F:
F / ∆l= constanta
Raportul constant dintre intensitatea fortei F de intindere sau de comprimare si deformarea corespunzatoare a unui resort elastic se numeste coeficient de elasticitate sau constanta sa elastica si este egal cu:
K= F / ∆l (prin definitie)
Coeficientul de elasticitate se masoara, in SI, in N /m.
Dispozitiv experimental:
Materiale folosite:
Experimentul se realizeaza, pe rand, la 2 resorturi elastice, suspendate de un dinamometru; se mai foloseste un carlig de masa 10g de care atarnam discurile crestate ce au valorile de 10g, respectiv 5g. Masa resortului se neglijeaza.
Schema dispozitivului:
Resortul este atarnat la un capat de dinamometru, la celalalt capat urmand sa se atarne carligul cu masele crestate.; la lungimea sa initiala se afla la gradatia zero.
Mod de lucru:
Se masoara lungimea initiala l0 a resortului, egala cu l0 = 3,5 cm= 0,035 m. Apoi, atarnam la capatul liber al resortului carligul pe care se afla 2 discuri crestate (m= 30g = 0,03 kg). Masuram acum lungimea l a resortului (l= 4,5 cm= 0,045 m) dupa care calculam ∆l (∆l= 0,01m). Se calculeaza G=m*g (g=9,81 N/kg), care este forta deformatoare. Raportul dintre G / ∆l este valoarea constantei elastice. Se mareste apoi masa (punem mai multe discuri pe carlig) si se reiau masuratorile si calculele.
La fel se procedeaza si pentru cel de-al doilea resort, cu singura diferenta ca l0 = 4,2cm= 0,042m.
Rezultate experimentale:
Resortul 1
|
Nr. det. |
M [kg] |
∆l [m] |
K= M*g / ∆l |
Kmediu |
K-Kmediu |
|
1 |
0,03 |
0,01 |
29,43 |
28,492 |
0,938 |
|
2 |
0,035 |
0,012 |
28,61 |
0,118 |
|
|
3 |
0,04 |
0,014 |
28,02 |
-0,472 |
|
|
4 |
0,045 |
0,015 |
29,43 |
0,938 |
|
|
5 |
0,055 |
0,02 |
26,97 |
-1,522 |
|
|
|
|||||
Resortul 2
|
Nr. det. |
M [kg] |
∆l [m] |
K=M*g / ∆l |
Kmediu |
K-Kmediu |
|
1 |
0,03 |
0,028 |
10,51 |
10,422 |
0,088 |
|
2 |
0,035 |
0,033 |
10,40 |
-0,022 |
|
|
3 |
0,04 |
0,038 |
10,32 |
-0,102 |
|
|
4 |
0,045 |
0,042 |
10,51 |
0,088 |
|
|
5 |
0,055 |
0,052 |
10,37 |
-0,052 |
Interpretarea rezultatelor:
Reprezentarea grafica:
Surse de erori:
Determinarea constantei elastice este influentata de diversi factori care duc la o determinare aproximativa. Intre acestia se numara: masurarea eronata a lungimii resortului, aproximari in calcule, masa aproximativa a carligului si a discurilor.
Concluzie:
Experimentul efectuat ne-a ajutat la determinarea constantei elastice a doua resorturi, dar calculele obtinute au dovedit ca determinarea constantei elastice a celor doua resorturi nu poate fi facuta cu precizie din cauza erorilor.
ION RALUCA, CLS. A IX-A C
