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弹性模量的测定(拉伸法)实验中为什么用不同仪器来测定各个长度?

发布时间:2019-08-08 05:49 来源:未知 编辑:admin

  拉伸法测杨氏模量必须是在弹性范围内进行,必须的。因为杨氏模量的定义就是杨氏模量是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。

  例如,1.2345678*1.1(=1.35802458)=1.4。杨氏模量公式中,全是乘除的关系。若要求杨氏模量有3位有效数字,公式中任一个数都不能少于3位。式中除金属丝的直径外,都能量出4位数。

  例如,金属丝长度约半米多,用米尺量是534.0毫米,4位;只有金属丝的直径较小,约半个毫米,用直尺量是0.5,1位;用卡尺量是0.50,2位;用千分尺量是0.500,3位。可见,金属丝的直径必须用千分尺量,才能保证算得的杨氏模量为3位。总之,不同的长度用不同的量具,是为了保证计算结果的精度。

  从相对误差角度考虑,相对误差=绝对误差/测量值。以金属丝的直径为例,用直尺量是0.5,绝对误差0.2,相对误差=0.2/0.5=0.4;用卡尺量是0.50,绝对误差0.02,相对误差=0.02/0.50=0.04;用千分尺量是0.500,绝对误差0.002,相对误差=0.002/0.50=0.004。可见用千分尺量金属丝的直径,相对误差最小。

  对弹性体施加一个整体的压强p,这个压强称为“体积应力”,弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为“体积应变”,体积应力除以体积应变就等于体积模量: K=P/(-dV/V)

  弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。

  弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

  料的抗弹性变形的一个量,材料刚度的一个指标。钢材的弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa (e11表示10的11次方)它只与材料的化学成分有关,与温度有关。与其组织变化无关,与热处理状态无关。

  但是与材料缠绕形状有一定关系,比如将一根弹模已知的钢丝绕成一根弹簧,则弹模会改变,或者多根钢丝捻制成绞线,把他当成一个整体来检测弹性模量,其整体弹模与材料本身的弹模是不一样的。各种钢的弹性模量差别很小,金属合金化对其弹性模量影响也很小。

  知道合伙人教育行家采纳数:9968获赞数:113835毕业于合肥学院,机械制造专业。硕士学位。现为高校教师。从小爱好数学,现数学辅导团团长。向TA提问展开全部拉伸法测杨氏模量是在弹性范围内进行的吗?试之说明? 为什么同是长度测量,要分别用不同的量具?

  第一个问题。拉伸法测杨氏模量必须是在弹性范围内进行,必须的。因为杨氏模量的定义就是“杨氏模量(Youngs modulus)是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量,它是沿纵向的弹性模量,也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,比值被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅取决于材料本身的物理性质。”第一句就说“在弹性限度内”。

  第二个问题。这首先要说说数据处理里的概念:几个数相乘除时,其结果的位数与这几个数中最少的相同。例如,1.2345678*1.1(=1.35802458)=1.4。杨氏模量公式中,全是乘除的关系。若要求杨氏模量有3位有效数字,公式中任一个数都不能少于3位。式中除金属丝的直径外,都能量出4位数。例如,金属丝长度约半米多,用米尺量是534.0毫米,4位;只有金属丝的直径较小,约半个毫米,用直尺量是0.5,1位;用卡尺量是0.50,2位;用千分尺量是0.500,3位。可见,金属丝的直径必须用千分尺量,才能保证算得的杨氏模量为3位。总之,不同的长度用不同的量具,是为了保证计算结果的精度。

  从相对误差角度考虑,相对误差=绝对误差/测量值。以金属丝的直径为例,用直尺量是0.5,绝对误差0.2,相对误差=0.2/0.5=0.4;用卡尺量是0.50,绝对误差0.02,相对误差=0.02/0.50=0.04;用千分尺量是0.500,绝对误差0.002,相对误差=0.002/0.50=0.004。可见用千分尺量金属丝的直径,相对误差最小。

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