PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecně fyziky MFF UK. úlohač.11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

Podobné dokumenty
PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.10 Název: Hallův jev. Pracoval: Lukáš Ledvina

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Fyzikální praktikum II

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum I

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

Praktikum III - Optika

Fyzikální praktikum I

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Posuzoval:... dne:...

Systém vykonávající tlumené kmity lze popsat obyčejnou lineární diferenciální rovnice 2. řadu s nulovou pravou stranou:

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

Fyzikální praktikum II

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.XI. Název: Měření stočení polarizační roviny

Fyzikální praktikum III

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Praktikum IV

Fyzikální praktikum II

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 10 Název: Rychlost šíření zvuku. Pracoval: Jakub Michálek

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

Fyzikální praktikum...

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

Praktikum III - Optika

Zapojení odporových tenzometrů

Praktikum III - Optika

Fyzikální praktikum...

Fyzikální praktikum II

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. XXII. Název: Diferenční skenovací kalorimetrie

1. Stanovte a graficky znázorněte charakteristiky vakuové diody (EZ 81) a Zenerovy diody (KZ 703).

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

1. Měřením na rotačním viskozimetru zjistěte, zda jsou kapaliny připravené pro měření newtonovské.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Měření indexu lomu Jaminovým interferometrem

Úloha 5: Spektrometrie záření α

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.III. Název: Mřížkový spektrometr

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

Úloha 5: Charakteristiky optoelektronických součástek

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.IV

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

Úloha č.: XVII Název: Zeemanův jev Vypracoval: Michal Bareš dne Posuzoval:... dne... výsledek klasifikace...

Praktikum III - Optika

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

1. Změřte teplotní závislost povrchového napětí destilované vody σ v rozsahu teplot od 295 do 345 K metodou bublin.

1. Teorie. jednom konci pevně upevněn a na druhém konci veden přes kladku se zrcátkem

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Elektrická vodivost elektrolytů. stud. skup.

Elektronické praktikum EPR1

3. Diskutujte výsledky měření z hlediska platnosti Biot-Savartova zákona.

Praktikum 1. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úloha č...xvi... Název: Studium Brownova pohybu

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 11: Termická emise elektronů

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

1. Změřte průběh intenzity magnetického pole na ose souosých kruhových magnetizačních cívek

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.19 Název: Měření s torzním magnetometrem

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

Závislost odporu termistoru na teplotě

1. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli z protažení drátu. 2. Změřte modul pružnosti v tahu E oceli a duralu nebo mosazi z průhybu trámku.

Úvod do teorie měření. Eva Hejnová

I Mechanika a molekulová fyzika

1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. obor (kruh) FMUZV (73) dne

Úloha 21: Studium rentgenových spekter

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Studium ohybových jevů v laserovém svazku

2. Stanovte hodnoty aperiodizačních odporů pro dané kapacity (0,5; 1,0; 2,0; 5,0 µf). I v tomto případě stanovte velikost indukčnosti L.

Laboratorní úloha č. 4 - Kmity II

Úloha 8: Absorpce beta záření. Určení energie betarozpadu měřením absorpce emitovaného záření.

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky termistoru. stud. skup.

Výroba tablet. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. Lisování tablet. POMOCNÉ LÁTKY (kluzné látky, rozvolňovadla) LÉČIVÉ LÁTKY

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A]

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Výroba tablet. Lisovací nástroje. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. Lisování tablet. Horní trn (razidlo) Lisovací matrice (forma, lisovnice)

5. Pro jednu pružinu změřte závislost stupně vazby na vzdálenosti zavěšení pružiny od uložení

Výroba tablet. Fáze lisování. Lisovací nástroje. Typy tabletovacích lisů. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob

Transkript:

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecně fyziky MFF UK PRAKTIKUM I. úlohač.11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku Pracoval: Lukáš Ledvina stud.skup.17 10.3.2009 Odevzdal dne: Možný počet bodů Udělený počet bodů Prácepřiměření 0 5 Teoretická část 0 1 Výsledky měření 0 8 Diskuse výsledků 0 4 Závěr 0 1 Seznam použité literatury 0 1 max. 20 Posuzoval: dne

1 Úkol 1. Změřte tuhost aparatury K. 2. Proveďte dynamickou zkoušku deformace v tlaku přiloženého vzorku. 3. Výsledek dynamické zkoušky v tlaku graficky znázorněte a určete mezní napětí σ 0,2 a σ U. 2 Teoretický úvod Působením vnější síly se vzorek deformuje. Pokud je napětí vzniklé ve vzorku nenší než mez úměrnosti vzorek se deformuje vratně a relativní deformace je přímo úměrná působící síle podle vztahu: ǫ 0 = l v l 0, (1) kde l 0 jepočátečnídélkavzorkua l v jerozdílaktuálníapůvodnídélky vzorku. Při překročení této hranice se vzorek dále ještě deformuje elasticky, ale nikoli již podle Hookova zákona. σ = E ǫ (2) Podosaženímezepružnosti,kteráseznačí σ E,sevzorekzačnedeformovat plasticky, tedy po ukončení deformace se nevrátí do původního stavu. Protosedefinuje σ 0,2,cožjenapětívevzorkupřikterémsevzoreknevratně zdeformuje o 0, 2%. Protože aparatura není dokonale tuhá je nutno změřit také tuhost aparatury K. Působící síla je přímo úměrná měřenému napětí: K = F l A (3) F = αu, (4) kde Ujeměřenénapětí, Fjesílapůsobícínatenzometraα=50N/mVje konstanta tenzometru. Pro stlačování vzorku motorem platí vztah: l = βt, (5)

kde ljestlačenívzorku, β = 0, 75 0, 6 10 3 mm s 1 jerychloststlačováníatjedobaodzačátkustlačování. Přideformacivzorkusedeformujetéžaparatura.Platítedy l = l v + l A,kde ljezměřenéprodloužení, l A jedeforfaceaparaturya l v je deformace vzorku. Využitím(3) vychází: kde Fjepůsobícísíla. Podmínky měření Teplota T = (22, 4 ± 0, 1) C Parametry vzorku před deformací kde vjevýškaadjeprůměr. l v = l F K, (6) v = (10, 10 ± 0, 01)mm d = (7, 52 ± 0, 01)mm Parametry vzorku po deformací v = (9, 52 ± 0, 01)mm d m = (7, 76 ± 0, 01)mm kde v jevýškapodeformaciad mjemaximálníprůměrpodeformaci. 3 Měření Nejdříve jsem do aparatury vložil nedeformovatelný vzorek. Měřil jsem závislost napětí na tenzometru na čase. Do grafu 1 jsem vynesl závislost působící síly na absolutním prodloužení. K přepočtu jsem užil vztahů(4) a(5). Výslednouzávislostjsemfitovalfunkcí F = F 0 +K l,zčehožjsemurčiltuhost aparatury. Střední hodnota i tuhost byly určeny pomocí programu GNUplot. K = (1707, 0 ± 0, 6)kN m 1 Dále jsem opět měřil závislost napětí na tenzometru na času, ale pro měřený vzorek. Do grafu 2 jsem vynesl závislost smluvního napětí na relatvním prodloužení ǫ. Relativní prodloužení jsem vypočetl podle vztahu(1), 3

F N 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Závislost prodloužení na stlačující síle Změřená data Proložená závislost 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 l mm Obrázek 1: Závislost působící síly na absolutním prodložení kde jsem stlačení vzorku rekukoval pomocí vztahu(6), sílu jsem vypočetl pomocí vztahu(4). Zgrafu2jemtéžodečetltuhostvzorku Epodlevztahu(2).Chybavypočítaná programem GNUplot. E = (2699 ± 27)MPa Dálejsemdografuzakreslilteoretickounávratovoukřivkupro σ 0,2.Odečetljsemzgrafunapětí σ 0,2. Chybapřiměřenínapětíje 35ppmzrozsahua90ppmzhodnoty,vzhledem ktomu,žeměřenáhodnotabyla 0 16mVarozsah 100mVjechyba U = 5 10 3 mv. Odhad chyby meze úměrnosti není jistě přesný. Uvedená hodnota je pouze odhad. σ U = (6, 5 ± 0, 3)MPa Dálejsemurčovalmez 0, 2propřiloženývzorek.Chybaměřeníjeovlivněná jednak nepřesností měření napětí, ale také chybou při určování průměru vzorku.vzorekbylměřenpomocímikrometru; d v jeprůměrvzorku. d v = (7.52 ± 0.01)mm 4

Závislost napětí na stlačení 14 12 10 Změřená data Hookův zákon σ 0,2 σ U σ MPa 8 6 4 2 0 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 ǫ Obrázek 2: Závislost smluvního napětí na relativním prodloužení Chybaurčenímeze σ 0,2 jezávislánejennachyběuečení E,aletakéna chybě měření σ, proto je sečtu kvadraticky. Zgrafu3jsemodečetl δσ = (2δd v ) 2 + (δu) 2 = 0, 26% σ 0,2 = (10, 86 ± 0, 11)MPa 4 Diskuze Tuhost aparatury Měření tuhosti aparatury bylo důležité kvůli dalšímu měření. To že výsladná chyba měření je velmi malá ukazuje, že aparatura se opravdu chová jako elasticky. menší odchylka je vidět na konci měřené závislosti vokolí 15.5mV,zdesezdájakobyaparaturazačalavnějakémmístě deformovat plasticky. Toto může být jedním ze zdrojů systematické chyby. Dalším možným zdrojem může být ne nutně nedeformovatelnost testovacího vzorku. Velikost systematické chyby bych odhadl na 0, 1%, protože tuhost testovacího vzorku je řádově 1GPa a tuhost měřeného 1MPa. Tato chyba není započítána do výsledku. 5

10.94 10.92 Závislost napětí na stlačení Změřená data σ 0,2 10.9 σ MPa 10.88 10.86 10.84 10.82 10.8 0.0059 0.00595 0.006 0.00605 0.0061 ǫ Obrázek 3: Detail závislosti napětí na relativním prodloužení v oblasti napětí σ 0,2 Při prokládání závislosti jsem vynechal počáteční nelineární oblast způsobenou nasedáním vzorku na aparaturu. A tímto měnící se styčnou plochu a následně nerovnoměrné rozložení napětí. Dále jsem vyjmul z prokládání koncovou oblast nehookovské deformace. Dynamická zkouška Vzorek jsem vložil do aparatury a započal stlačování. Z nějakého důvodu se přibližně v polovině elastické deformace váleček přestal klást odpor, jako by se začal deformovat plasticky po chvíly začal klást odpor. Podle mého názru byla ve vzorku nějaká dislokace, která se tlakem uvolnila nebo dočlo k nějakému nepecifikovanému pohybu aparatury. Dalším zdrojem této nesrovnalosi mohl být nějaký otřes a následné posunutí vzorku a měřící aparatuře. Určení σ U Vzhledemkvýsledkůmměřeníuvedenýmvýšenenísnadnéurčitmez úměrnosti. Průběh je nelineární v okolí nuly kvůli dosedání válečku, a kvůli nějakému posunutí či podtečení není lineární ani v elastické oblasti. Určení σ 0,2 Naopak přesné určení této konstanty je jednodušší. Tuhost materiálu v elastické oblasti se povedlo určit relativně přesně. Dále závislost 6

napětí-prodloužení je dostatečně již dostatečně hladká. 5 Závěr Měřil jsem tuhost aparatury: K = (1707 ± 0, 6)kN m 1 Tuhost vzorku: E = (2699 ± 27)MPa Dále jsem určoval mez úměrnosti vzorku: σ U = (6, 5 ± 0, 3)MPa Anakonecjsemurčilmez 0, 2: σ 0,2 = (10, 86 ± 0, 11)MPa 6 Literatura 1 Fyzikální praktikum I., D. Slavínská, I.Stulíková, P. Vostrý, SPN Praha 1989 2 MFCh tabulky J.Mikulčák, B.Kliměš, J.Široký, V.Šůla, F.Zemánek, SPN Praha 1988 3 Studijní text k úloze http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/txt 111.pdf 7