Universités pour enseignants. Laboratoire des Universités Enseignants en physique détermination du module élastique du caoutchouc

Travaux de laboratoire 4.

Détermination du module élastique du caoutchouc.

Théorie. Si une force est appliquée à une tige uniforme fixée à une extrémité F le long de l'axe de la tige, la tige subira alors une déformation en traction. La déformation en traction est caractérisée par un allongement absolu Δl=l - l 0 ; allongement relatif. Dans un corps déformé, une contrainte mécanique σ apparaît égale au rapport du module de force FÀ surface de la section transversale du corps S :

La loi de Hooke s'applique aux corps élastiquement déformés : aux petites déformations, la contrainte mécanique σ est directement proportionnelle à l'allongement relatif :

Facteur de proportionnalité E, inclus dans la loi de Hooke est appelé module d'élasticité ou module de Young. Le module d'Young montre quelle contrainte mécanique se produit dans un matériau lorsqu'une déformation relative est égale à l'unité, c'est-à-dire lorsque la longueur de l’échantillon est doublée. Dans ce travail, il est nécessaire de déterminer le module élastique E (module d’Young) d’un câble en caoutchouc. Lors de l'exécution de travaux, il faut tenir compte du fait que la force élastique dans un corps déformé est numériquement égale à la force gravitationnelle d'une charge suspendue à un câble en caoutchouc : F=mg. Le câble en caoutchouc a une section carrée, donc S=a 2 , où a est le côté du carré (a=1mm=10-3 m). La formule finale pour calculer le module de Young est la suivante :

Objectif du travail : apprenez à mesurer le module de Young en utilisant la loi de Hooke.

Équipement : trou en caoutchouc, trépied avec accouplement et pied, poids, règle de mesure.

Progrès .

1. Expérience n°1

Placer deux marques sur le cordon en caoutchouc à une distance l 0 les uns des autres (environ 10 cm) et mesurez cette distance : l 0 =…. cm= …..m.

Fixez l'extrémité courte du cordon au pied du trépied et accrochez une masse de masse m à l'extrémité longue. 1 = ….g=…..kg.

  1. Mesurez à nouveau la distance entre les marques sur le cordon l 1 =…. cm= ….. m Calculer l’allongement absolu de la corde Δl. 1 =l 1 - l 0 =…. cm= …..m.
  2. Utiliser la formule, calculer le module élastique du caoutchouc.
  3. E 1 =

2. Expérience n°2 (répétez l'expérience n°1 avec une charge de masse différente et calculez à nouveau le module d'Young).
m
2 = ….g=…..kg.

l 0 = …. cm= …..m

l 2 = …. cm= …..m

Δl 2 =l 2 - l 0 =…. cm= …..m.

E 2 =

4. Entrez les résultats des mesures et des calculs dans le tableau.

Expérience non.

je 0 , m

je, m

Δl, m

m, kg

g, m/s 2

suis

S, m2

E, PA

E moyenne, Pa

Les caoutchoucs sont des polymères en réseau dotés de chaînes moléculaires flexibles.

Caoutchouc- un produit de traitement spécial (vulcanisation) du mélange caoutchouc et soufre avec divers additifs. Le caoutchouc possède des propriétés élastiques élevées. A un allongement relatif d= 1000 % sur une large plage de températures. Module d'élasticité longitudinal E= 1-200 MPa. La compressibilité volumétrique est faible et le module d'élasticité volumétrique est proche de celui de l'huile minérale. æ » 10 3 - 2,5 * 10 3 MPa ou de l'eau et dépend de la pression (par exemple, nairite à la densité r= = 1,32 g/cm 3 a un module d'élasticité volumique æ= 2,27*10 3 MPa ) . Coefficient de Poisson m= 0,4-0,5 (pour les métaux m= 0,25-0,30). Temps de détente pour le caoutchouc t r= 10 -4 s et plus.

Le caoutchouc se caractérise par des pertes de puissance hystérétiques, conduisant à un échauffement en cas d'influences harmoniques répétées. Cela réduit ses performances. Les caoutchoucs se caractérisent également par une résistance élevée à l'abrasion, une résistance à l'eau, une imperméabilité relative aux gaz, une résistance chimique, dans des cas particuliers, des propriétés d'isolation électrique, une faible densité. r= 0,91-1,9 g/cm3.

La déformation du caoutchouc est un processus complexe. Il est divisé en 3 volets : a) déformation élastique, similaire à la déformation des solides et associée à des changements de distances interatomiques et intermoléculaires ; b) déformation hautement élastique associé au mouvement des liens moléculaires sans mouvement relatif des molécules dans leur ensemble (dans ce cas, les bobines moléculaires se déroulent, etc.) ; V) déformation plastique, associé au mouvement relatif des molécules dans leur ensemble.

Une élasticité élevée n'est caractéristique que des caoutchoucs et de certains polymères.

Les caractéristiques essentielles d’une élasticité élevée peuvent être déterminées par une déformation uniforme et sans cisaillement. Avec une telle déformation, un cube avec un côté je o se transforme en parallélépipède à côtés l1, l2, l3. Sélectionnez les variables suivantes je je, appelé multiplicités d'étirements, dans lequel le changement de forme est séparé du changement de volume l je = l je V -1/ 3. Ici je= 1,2,3 et V= l 1 l 2 l 3- volume de l'échantillon déformé. Les rapports d'étirement satisfont à la condition l 1 l 2 l 3= 1. Par conséquent, seuls deux d’entre eux sont indépendants, par exemple l 3 = 1/(l 1 l 2). S’il y a seulement un changement de volume sans changement de forme, lorsque toutes les arêtes changent proportionnellement, je je= 1.

Sous tension uniaxiale, le cube se transforme en un parallélépipède de longueur je et section carrée : je 1 = je= jeV -1/3 ; l 3 = l 2 = l -1/2.

Sous l'influence d'une force appliquée F même à des pressions et des températures constantes, en raison des changements d'énergie interne, il y a une légère augmentation du volume de caoutchouc, s'élevant à une fraction de pour cent. L'ampleur de la déformation uniaxiale hautement élastique pour je<2,5 peut être déterminé à l'aide de la formule empirique de Bartenev

l= 1+ s/E, (3-1)

E- Module d'Young (module élastique), s- tension.

Les caoutchoucs sont largement utilisés dans la fabrication de pneus automobiles, de tuyaux flexibles, de courroies, de bandes transporteuses, comme divers matériaux d'étanchéité, etc.

En figue. 3.2 montre quelques exemples d'utilisation de produits en caoutchouc (RTI) dans l'industrie.

Figure 3.2. Utiliser des courroies matricielles en caoutchouc pour transmettre le mouvement.

Base en caoutchouc est caoutchouc, naturel (NC) ou synthétique (SC). Le caoutchouc synthétique a été développé en URSS par l'académicien S.V. Lebedev. dans les années 20 du XXe siècle.

Pour améliorer ses propriétés, des additifs (ingrédients) y sont ajoutés :

1. Soufre, sélénium ou composés de soufre pour caoutchouc électrique. Lorsqu'ils interagissent avec le caoutchouc, ils forment un réseau polymère.

2. Stabilisants (antioxydants, antioxydants) qui ralentissent le processus de vieillissement du caoutchouc (paraffine, cire). Des films externes peuvent être appliqués à cet effet.

3. Adoucissants (plastifiants) - paraffine, vaseline, bitume...

4. Charges, renforçantes et inertes. Ils sont introduits pour augmenter la résistance, la résistance à l’usure et réduire les coûts.

Les charges renforçantes sont du noir de carbone et du carbone blanc, qui augmentent les propriétés mécaniques. Inerte - craie, talc, barytine. Ces derniers servent à réduire le coût du caoutchouc.

5. Colorants.

Vulcanisation est appelé le processus d’interaction chimique entre le caoutchouc et le soufre. En raison de la vulcanisation, les macromolécules du caoutchouc ont une structure en réseau clairsemée. Dans le même temps, les polymères qui composent le caoutchouc sont dans un état hautement élastique aux températures de fonctionnement.

À 1-5% S un réseau polymère clairsemé est formé. Dans ce cas, le caoutchouc s'avère très élastique et souple. À 30% S Un matériau solide se forme - l'ébonite. Pendant la vulcanisation ( T= 160-200°C sous pression, T= 130-140°C par méthode ouverte), la structure moléculaire du polymère change. Une réaction de « réticulation » des molécules de caoutchouc avec des réticulations se produit. À ce moment, une grille spatiale se forme et la force augmente jusqu'à svr= 35 MPa et résistance à l'usure. La dureté augmente également. Elle est généralement évaluée selon la méthode Shor à l'aide de l'appareil TShM-2. Ici, une balle en caoutchouc est enfoncée dans l'échantillon et la dureté est évaluée par la profondeur de son immersion sous l'influence d'une charge donnée. Les valeurs typiques de dureté Shore sont de 30 à 90. À 30, le caoutchouc est mou et à 90, il est très dur. Les anneaux en caoutchouc de cette dureté scellent les connexions avec une chute de pression allant jusqu'à 400 MPa.

Relation entre les unités de dureté et le module d'élasticité en compression.

Les caractéristiques élastiques du caoutchouc sont largement déterminées par sa dureté. Le tableau 3.2 montre le rapport des unités de dureté et du module d'élasticité en compression.

En raison du fait que le module élastique du caoutchouc est nettement inférieur, de trois ordres de grandeur, au module élastique de l'acier, cette circonstance est utilisée lors de l'introduction de divers coussinets amortisseurs. Car c'est la grande souplesse (élasticité) qui provoque une forte diminution de la fréquence de résonance du système mécanique et un fort amortissement des vibrations.

Les caoutchoucs suivants sont utilisés en construction mécanique :

1. Caoutchouc naturel (NK), qui est un polymère d'isoprène. À T³ 80-100°C, il se ramollit ; à T = 200°C - se décompose. Amorphe. En cas de stockage ou d'étirement à long terme, une cristallisation peut se produire.

2. Caoutchouc butadiène synthétique (SKB), obtenu selon la méthode Lebedev. Peut gonfler dans les solvants.

3. Caoutchouc synthétique styrène butadiène (SKS)- Le plus courant.

Certaines marques sont SKS-10...SKS-50.

Caoutchoucs SKS-10, SKD sont classés comme résistants au gel.

4. Caoutchouc isoprène synthétique (SKI).

5. Caoutchouc chloroprène domestique naïrit. Il présente une élasticité élevée, une résistance aux vibrations, une résistance à l'huile et à l'essence.

6. Caoutchouc nitrile butadiène synthétique (SKN). Certaines marques sont SKN-18, SKN-25, SKN-40. Analogues étrangers - haikar, perbunal. Ils produisent des ceintures, des joints d'étanchéité et des manchettes. Résistant à l'huile et à l'essence.

7. Le caoutchouc synthétique résiste à la chaleur (SKT). Fonctionne à T= - 60...+250°C.

8. Les caoutchoucs résistants à la lumière sont fabriqués à base de caoutchoucs éthylène-propylène contenant du fluor et de caoutchoucs butyle. SKF-32, SKF-26, analogues étrangers Kel-F, Viton.

9. Caoutchoucs résistants à l'usure (SKU) ont une résistance et une élasticité élevées. Ils fonctionnent à T= -30...+130°C. Analogues étrangers vulkolan, adiprene, jentan, urepan.

Ils fabriquent des pneus, des bandes transporteuses, des revêtements de canalisations, etc. etc.

11. Les caoutchoucs électriques sont fabriqués à base de caoutchoucs apolaires NK, SKB, SKT et de caoutchouc butyle. Leur résistance électrique peut être r v= 10 11 - 10 15 Ohm/cm.

Les caoutchoucs électriquement conducteurs utilisés pour les câbles blindés sont fabriqués à partir de NK, SKN, nairite, notamment à partir de SKN-26 polaire, en introduisant du noir de carbone et du graphite dans la composition. La résistance électrique est r v= 10 2 - 10 4 Ohm/cm.

Il existe de nombreuses marques de pneus. Par exemple : 15-RI-10 (basé sur NK), 3826 (basé sur SKN-26), V-14-1 (basé sur SKN), NO-68-1 (basé sur Nairit), IRP-1287 (basé sur sur SKF-26).

Pendant le fonctionnement et le stockage sous l'influence de facteurs externes, le caoutchouc vieillir avec détérioration des propriétés :

1. L'ozone et les conditions atmosphériques entraînent des fissures.

2. La lumière provoque la photo-oxydation des caoutchoucs.

3. À des températures élevées (>150°C), de nombreux caoutchoucs perdent de leur résistance après 1 à 10 heures de chauffage.

4. À basse température, le caoutchouc devient vitreux et sa rigidité augmente fortement.

5. Le rayonnement entraîne une augmentation de la dureté et du module d'élasticité longitudinal ainsi qu'une diminution de l'élasticité.

6. Dans le vide, certains caoutchoucs perdent de la masse. D'autres SKI-3, SKD, SKF-4, SKT sont stables sous vide.

En règle générale, les entreprises indiquent une durée de conservation d'un an pour les pièces caoutchoutées.

Établissement d'enseignement municipal

"École secondaire Yagodninskaya"

Développement méthodologique des travaux de laboratoire

Professeur de physique:

Leçon ouverte en 10e sur le thème : travaux de laboratoire "Mesure du module élastique du caoutchouc"

Objectifs de la leçon: assurer une assimilation plus complète de la matière, la formation d'une compréhension des connaissances scientifiques, le développement de la pensée logique, des compétences expérimentales et des compétences de recherche ; compétences pour déterminer les erreurs lors de la mesure de grandeurs physiques, capacité à tirer des conclusions correctes sur la base des résultats du travail.

Équipement: installation de mesure du module d'Young du caoutchouc, dynamomètre, poids.

Plan de cours:

JE. Org. moment.

II. Répétition de connaissances matérielles dont la connaissance est nécessaire pour mener à bien les travaux de laboratoire.

III. Effectuer des travaux de laboratoire.

1. L'ordre du travail (tel que décrit dans le manuel).
2. Détermination des erreurs.
3. Réaliser la partie pratique et les calculs.
4. Conclusion.

IV. Résumé de la leçon.

V. Devoirs.

PENDANT LES COURS

Professeur: Dans la dernière leçon, vous avez appris les déformations des corps et leurs caractéristiques. Rappelons ce qu'est la déformation ?

Étudiants: La déformation est un changement de forme et de taille d'un corps sous l'influence de forces extérieures.

Professeur: Les corps qui nous entourent et nous sommes soumis à diverses déformations. Quels types de déformations connaissez-vous ?

Étudiant: Déformations : traction, compression, torsion, flexion, cisaillement, cisaillement.

Professeur: Quoi d'autre?

Déformations élastiques et plastiques.

Professeur: Décris-les.

Étudiant: Les déformations élastiques disparaissent après la cessation des forces extérieures, tandis que les déformations plastiques subsistent.

Professeur: Nommez les matériaux élastiques.

Étudiant: L'acier, le caoutchouc, les os, les tendons, tout le corps humain.

Professeur: Plastique.

Étudiant: Plomb, aluminium, cire, pâte à modeler, mastic, chewing-gum.

Professeur: Que se passe-t-il dans un corps déformé ?

Étudiant: Une force élastique et une contrainte mécanique apparaissent dans un corps déformé.

Professeur: Quelles grandeurs physiques peuvent caractériser les déformations, par exemple la déformation en traction ?

Étudiant:

1. Allongement absolu

2. Contrainte mécanique ?

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Professeur: Que montre-t-il ?

Étudiant: Combien de fois l’allongement absolu est-il inférieur à la longueur originale de l’échantillon ?

Professeur: Ce qui s'est passé E?

Étudiant: E– coefficient de proportionnalité ou module d’élasticité de la substance (module d’Young).

Professeur: Que savez-vous du module de Young ?

Étudiant: Le module d'Young est le même pour les échantillons de toute forme et taille fabriqués à partir d'un matériau donné.

Professeur: Qu'est-ce qui caractérise le module de Young ?

Étudiant: Le module élastique caractérise les propriétés mécaniques du matériau et ne dépend pas de la conception des pièces qui en sont constituées.

Professeur: Quelles propriétés mécaniques sont inhérentes aux substances ?

Étudiant: Ils peuvent être cassants, plastiques, élastiques, durables.

Professeur: Quelles caractéristiques d’une substance doivent être prises en compte lors de son utilisation pratique ?

Étudiant: Module d'Young, contrainte mécanique et allongement absolu.

Professeur: Qu’en est-il lors de la création de nouvelles substances ?

Étudiant: Module d'Young.

Professeur: Aujourd'hui, vous ferez un laboratoire pour déterminer le module d'Young du caoutchouc. Quel est ton but?

En utilisant le caoutchouc comme exemple, apprenez à déterminer le module d’élasticité de n’importe quelle substance.

Connaissant le module élastique d’une substance, nous pouvons parler de ses propriétés mécaniques et de ses applications pratiques. Le caoutchouc est largement utilisé dans divers aspects de notre vie. Où est utilisé le caoutchouc ?

Étudiant: Au quotidien : bottes en caoutchouc, gants, tapis, élastiques, bouchons, tuyaux, coussins chauffants, etc.

Étudiant: En médecine : garrots, bandages élastiques, tubes, gants, certaines parties d'appareils.

Étudiant: Dans le transport et l'industrie : pneus et pneus de roues, courroies dentées, ruban électrique, bateaux pneumatiques, échelles, joints toriques et bien plus encore.

Étudiant: Dans le sport : ballons, palmes, combinaisons, extenseurs, etc.

Professeur: Il y a beaucoup à dire sur l’utilisation du caoutchouc. Dans chaque cas spécifique, le caoutchouc doit posséder certaines propriétés mécaniques.

Passons au travail.

Vous avez déjà remarqué que chaque ligne recevait sa propre tâche. Le premier rang fonctionne avec un élastique. La deuxième rangée contient des fragments d'un garrot hémostatique. La troisième rangée contient des fragments de l'expanseur. Ainsi, la classe est divisée en trois groupes. Vous déterminerez tous le module élastique du caoutchouc, mais chaque groupe est invité à mener sa propre petite recherche.

1er groupe. Après avoir déterminé le module d'élasticité du caoutchouc, vous recevrez des résultats, après en avoir discuté, tirerez une conclusion sur les propriétés du caoutchouc utilisé pour fabriquer des sous-vêtements élastiques.

2ème groupe. En travaillant avec différents fragments du même garrot hémostatique et en déterminant le module élastique, tirez une conclusion sur la dépendance du module de Young sur la forme et la taille des échantillons.

3ème groupe. Étudiez le dispositif de l'expandeur. Après avoir terminé les travaux de laboratoire, comparez l'allongement absolu d'une corde en caoutchouc, de plusieurs cordes et de l'ensemble du harnais d'expansion. Tirez-en une conclusion et, peut-être, faites certaines de vos propres propositions pour la fabrication d'extenseurs.

Lors de la mesure de grandeurs physiques, les erreurs sont inévitables.

Qu'est-ce qu'une erreur ?

Étudiant: Imprécision dans la mesure d'une grandeur physique.

Professeur: Qu'est-ce qui vous guidera lors de la mesure de l'erreur ?

Étudiant: Données du tableau 1 p.205 du manuel (le travail est effectué selon la description donnée dans le manuel)

Une fois les travaux terminés, un représentant de chaque groupe fait un rapport sur ses résultats.

Représentant du premier groupe :

Lors de travaux de laboratoire, nous avons obtenu les valeurs du module d'élasticité de la bande élastique :

E1 = 2,24 105 Pa
E2 = 5 107 Pa
E3 = 7,5 105 Pa

Le module d'élasticité d'un élastique en lin dépend des propriétés mécaniques du caoutchouc et des fils qui le tressent, ainsi que du mode de tissage des fils.

Conclusion : les élastiques pour sous-vêtements sont très largement utilisés dans les sous-vêtements, les vêtements pour enfants, les vêtements de sport et les vêtements d'extérieur. Par conséquent, pour sa production, différents types de caoutchouc, de fils et diverses méthodes de tissage sont utilisés.

Représentant du deuxième groupe :

Nos résultats :

E1 = 7,5 106 Pa
E1 = 7,5 106 Pa
E1 = 7,5 106 Pa

Le module d'Young est le même pour tous les corps de toute forme et taille fabriqués à partir d'un matériau donné

Représentant du troisième groupe :

Nos résultats :

E1 = 7,9 107 Pa
E2 = 7,53 107 Pa
E3 = 7,81 107 Pa

Pour fabriquer des extenseurs, vous pouvez utiliser différents types de caoutchouc. Le harnais d'extension est assemblé à partir de cordes individuelles. Nous avons examiné cela. Plus il y a de cordes, plus la section transversale du faisceau est grande, plus son allongement absolu est faible. Connaissant la dépendance des propriétés du garrot sur sa taille et son matériau, il est possible de réaliser des extenseurs pour divers groupes d'éducation physique.

Résumé de la leçon.

Professeur: Pour créer et utiliser divers matériaux, vous devez connaître leurs propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques d'un matériau sont caractérisées par son module élastique. Aujourd'hui, vous l'avez pratiquement défini pour le caoutchouc et avez tiré vos conclusions. Quels sont-ils?

Étudiant: J'ai appris à déterminer le module élastique d'une substance, à évaluer les erreurs dans mon travail, à faire des hypothèses scientifiques sur les propriétés mécaniques des matériaux (en particulier le caoutchouc) et à l'application pratique de ces connaissances.

Les élèves remettent les fiches de contrôle.

Pour la maison : répéter les § 20-22.

Objectif du travail : apprendre à déterminer expérimentalement le module d'élasticité (module de Young) du caoutchouc.

Moyens d'éducation :

· équipement : trépied, jeu de poids, cordon en caoutchouc, règle, dynamomètre.

· directives pour effectuer des travaux de laboratoire, calculatrice.

Avancement des travaux de laboratoire

Autorisation d'effectuer des travaux de laboratoire

Exécutez le test :

1. Déformation - changement...

UN. formes et positions dans l'espace; B. la forme et la taille du corps ;

DANS. Volume et position dans l'espace ; G. il n'y a pas de bonne réponse.

2. La déformation dans laquelle les couches du corps se déplacent les unes par rapport aux autres est appelée déformation….

UN. changement; B. entorses; DANS. pliant; G. il n'y a pas de bonne réponse.

3. La déformation qui disparaît complètement après la cessation des forces extérieures est appelée....

UN.élastique; B. inélastique; DANS. Plastique; G. il n'y a pas de bonne réponse.

4. La dépendance des propriétés physiques sur la direction à l'intérieur du cristal est appelée...

UN. anisotropie; B. entropie; DANS. isotropie; G. il n'y a pas de bonne réponse.

1. La figure montre le diagramme de tension du matériau. Spécifiez la zone de rendement.

UN. 0-A ; B. UN B; G. AVANT JC; D. CD.

Inscrivez vos réponses dans le tableau :

Partie théorique

Dérivons une formule pour calculer le module de Young : la loi de Hooke σ=E·|ε|, où E est le module de Young. D'ici (1). Sachant que (2) et (3) et en remplaçant les formules (2) et (3) dans la formule (1), nous obtenons : ( 4), où : E – module d’Young, Pa ; F – poids de la charge, N ;

x 0 – longueur entre les marques sur un cordon non déformé, m ;

S – section transversale du cordon à l'état étiré, m 2 ;

Δх – allongement absolu du cordon, m.

Calculs et mesures

1. Fixez le cordon en caoutchouc au trépied et marquez deux marques A et B sur le cordon. Sans étirer le cordon, mesurez la distance entre les marques.

2. Suspendez la charge à l'extrémité inférieure du cordon en caoutchouc, après avoir préalablement déterminé son poids. Mesurez la distance entre les marques sur le cordon et les dimensions transversales du cordon une fois étiré.

3. Effectuez les mêmes mesures en accrochant deux et trois poids.

4. Calculez le module de Young en utilisant la formule (4) pour chaque expérience.

5. Saisissez les résultats des mesures et des calculs dans le tableau de rapport 1



E 1 = =___________Pa,

E 2 = =___________Pa,

E 3 = =___________Pa,

E moy = =___________Pa.

5. Analyser le résultat obtenu E moy, en le comparant avec la valeur du tableau du module d'Young du caoutchouc E. =7MPa. Résumez les résultats de votre travail. Tirer une conclusion sur le travail effectué.

Conclusion: _______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Questions de contrôle

1. Qu’est-ce que la déformation ? Quels types de déformation connaissez-vous ?

2. Le module d'élasticité dépend-il de la section transversale du câble en caoutchouc et de sa longueur ?

3. Quelle quantité est mesurée dans ce travail avec la plus petite erreur ?

4. Comment un changement de température d'un câble en caoutchouc affecte-t-il le module élastique ?

Réponses:

Changement
Feuille
Document n°
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Feuille
Travail de laboratoire n°4
Travail de laboratoire n°4

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Laboratoire 2

Mesure du module élastique du caoutchouc

Le travail ne pourrait pas être plus amusant : généralement les premières minutes

Des applaudissements en caoutchouc partout dans la classe et des bruits sourds. des voix Qu'est-ce que tu fais ! Maintenant, vous recevrez... et ainsi de suite. Pour en finir rapidement avec ce rituel nécessaire et passer au contenu du manuel, faisons un petit exercice mental.

Faisons mentalement les nouveaux pas ! cordon et attachez-y mentalement un poids de cent grammes. Tirons mentalement le cordon par le poids et desserrons mentalement nos doigts. Conseils Vous pouvez répondre par écrit aux questions suivantes : 1 Quelle trajectoire le poids suivra-t-il et que se passera-t-il au bout du chemin ?

Avec ses hameçons fragiles 2 comme o vert I nr sud pa llr poire :

Armoire de laboratoire, verre et thermomètres d'occasion :

Dans la tête de la personne assise devant, et sera-t-elle capable de faire quoi que ce soit mentalement après cela ?

Bref, nous sommes en dixième année, les gars. Nous commençons à perdre l’habitude des bêtises. Pour éviter que l'accident décrit ci-dessus ne se produise sans intention malveillante, n'oubliez pas : accrochez soigneusement les poids au cordon, n'étirez pas le cordon plus que nécessaire ; Lorsque vous allez au Kamtchatka chercher un dirigeant, assurez-vous que la structure n'est pas attachée au lizhak et qu'elle n'est pas tirée après vous par la catapulte armée. Les plus prudents peuvent venir en classe avec un casque de hockey - ce n'est pas interdit par le programme scolaire.

C’est bien d’utiliser une formule toute faite, mais c’est encore plus sympa de savoir d’où vient cette formule. Nous l'avons obtenu grâce à la loi de Hooke. Si vous vous en souvenez, cette loi est valable pour les déformations sévères du corps. Un autre argument en faveur du fait que le caoutchouc ne peut pas être trop étiré et ressemble à ceci :

H Module d'Young, à partir d'ici il est égal

La contrainte mécanique est déterminée

De la manière suivante :

Le signe du module dans la formule de l'angle du corps, et lors de la compression du corps : puisque V du module on utilise des parenthèses ordinaires

C'est notre formule de travail. Le dernier obstacle que vous devez surmonter est la définition de la zone d'hyperémie K I o a

Souche ish r.;: I .,-.:m secsile cr>. .ceux. ,. elle.....ri-oo;. o.o.mon gch.sh

Rubber-5 et multipliez la largeur par l'épaisseur. Le cordon est gris et a généralement une section transversale profilée, il est peu probable que vous le fassiez

Distance 1, m.07

Distance 1, m 0,088

Largeur shshr, 1 je, m 0,01

Épaisseur du cordon/, m 0,0005

Superficie de la section transversale K. m 50-

Force élastique U. N z

Calculé

Instrumental gkm rs.....chs1 b tsigeiki. D,1,m0,0001

Erreur de lecture de longueur, D-.1, m 0,0005

Erreur absolue. A1. m 0,0006

Erreur du micromètre instrumental. LL. m +0,000005

Erreur de lecture de l'épaisseur. L.L m +0,000005

Erreur absolue Li m 0,00001

Eux:...-.:; ;1Ш10С1к dynamomètre, DR. H 0,005

Erreur de lecture forcée, L-, R. 11 0,05

Erreur de panoramique Lbeo.ikch LC. H 0,055

Module d'Young W. Pa 2,3x o

Erreur relative e, 14

Erreur absolue de LG. Pa.1.22x10

Surface de la section transversale du cordon : 5 l b

5 0,01 m 0,0005 m 0,000005 m2 5x 10 mg.

Module d'Young : E,.,.

7 2,3x10 Pa.

De 5x106m20,088m-0,07m

E Le calcul de l'erreur dans notre exemple est compliqué par le fait que, comme vous l'avez déjà compris, le cordon a une section rectangulaire : nous l'avons mesuré avec une règle, et nous l'avons mesuré avec un micromètre, c'est-à-dire avec des instruments de précision variable. Cependant, avec un peu de prudence, il n’est pas difficile de comprendre le calcul ultérieur. Erreur Ichmerchnine :

D1 - D1 + 4,1 ; D1 0,0001 m + 0,0005 m 0,0006 m ; bDCL + AB ; AB 0,000005 m - 0,000005 m - 0,00001 m : DG - D,G + DR ; DR 0,005 N + 0,05 N 0,055 11. Erreur relative : DR D ! D1 Dy. D1 E R +1+ a+ b +21-1
0,055 P 0,0006 m 0,0006 m 0,00001 m 0,0006 m

E ZN + 0,07 m + 0,01 m 0,0005 m 0,088 m - 0,07 m

0,018 + 0,008 + 0,06 + 0,02 + 0,033 - 0,14 14 Erreur Dosol Yu1 : DE - Ee ; DE 2,3x106 Pa 0,14 3,22x105. Réponse : E 2,3x10 3,22x10 Pa.





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