Elastizitätsmodul aus dem Hookeschen Bereich
Unbekanntes Metall, nur elastische Dehnungen. Messen Sie σ bei mehreren ε und bestimmen Sie E als Steigung von σ gegen ε.
Kinder· 20 min·Verwandte Simulation: IngenieurwesenSpannungs-Dehnungs-Diagramm und Hookesches Gesetz
Ziel des Versuchs
Den Elastizitätsmodul aus dem Hookeschen Gesetz σ = E ε bestimmen. Die Steigung von σ (MPa) gegen ε ist E in MPa; das Ergebnis geben Sie in GPa an.
Geräte
- Zugprobe
- Dehnungsmesser (ε)
- Kraftaufnehmer (σ)
Versuch
Theorie
Im elastischen Bereich ist die Spannung der Dehnung proportional. Der Aufbau blendet E aus und erreicht die Streckgrenze nicht. Sie stellen ε ein; der Kraftaufnehmer liefert σ erst nach dem Speichern.
Durchführung
- Die Probe ist ein unbekanntes Metall. E bleibt verborgen. Ändern Sie nur die Zugdehnung ε, weit unterhalb der Streckgrenze.
- Notieren Sie. Der Kraftaufnehmer trägt σ mit kleinem Rauschen ein. Es gibt keine laufende Anzeige von E oder σ, während Sie den Regler bewegen.
- Wiederholen Sie das für mindestens 6 Dehnungen etwa von 0,0003 bis 0,0022.
- Bestimmen Sie die lineare Ausgleichsgerade σ gegen ε; E (GPa) = Steigung (MPa) / 1000. Vergleichen Sie mit dem Referenzwert.
Schlussfolgerung
Der bestimmte Modul stimmt mit dem verborgenen E überein. Wesentliche Unsicherheiten: Rauschen des Kraftaufnehmers und die Notwendigkeit, im linear-elastischen Bereich zu bleiben.