modulul lui Young
resursă digitală poate fi utilizat pentru predarea în programul școlar secundar (nivel avansat).
Modelul de calculator face posibilă pentru a efectua o serie de experimente pe tema „Puterea de elasticitate. legea lui Hooke. " Aparatul experimental este suspendat pe un trepied cu un corp metalic sârmă. Este posibil să se schimbe materialul de construcție a firului, zona secțiunii sale transversale, lungimea inițială și greutatea încărcăturii suspendate. Fereastra de informații afișează informații despre extinderea firului.
În cazul în care deformarea corpului unei forțe care tinde să restabilească fosta mărimea și forma corpului. Această forță apare datorită interacțiunii electromagnetice dintre atomii și moleculele materiei. Aceasta se numește forța elastică.
Pentru deformări mici (| x | < Acest raport exprimă stabilit experimental legea lui Hooke. Coeficientul k se numește rigiditatea corpului. In SI rigidității se măsoară în newtoni pe metru (N / m). Coeficientul de rigiditate depinde de forma corpului și dimensiunea, precum și pe material. În fizică, legea lui Hooke pentru tulpina de tracțiune sau de compresiune este de obicei scrisă într-o formă diferită. Gruparea e = raportul x / l se numește deformarea relativă. și raportul dintre: σ = F / S = - F Ex / S. unde S - aria secțiunii transversale a corpului deformat se numește tensiune. Apoi, legea lui Hooke poate afirma ca: gruparea e relativă deformare este proporțională cu sigma de stres: Factorul E în această formulă se numește modulul lui Young. modulul lui Young este dependentă numai de proprietățile materialului și nu depinde de mărimea și forma corpului. modulul Young al diverselor materiale variază foarte mult. Pentru oțel, de exemplu, E ≈ 2 # x2219; 11 octombrie N / m 2 și pentru cauciuc E ≈ 2 # x2219, 6 N brumărel / m 2, care este de cinci ordine de mărime mai mică. Lucrul cu modelul In experiment poate fi selectat un material de sârmă (oțel, fier, cupru, alama, aluminiu, plumb), aria secțiunii (la 1 la 5 mm2 0,5mm 2 etape), greutatea încărcăturii (1 până la 10 trepte kg 0,5 kg). Prin stabilirea condițiilor inițiale ale experimentului pot fi observate rezultate prin citirea indicațiilor de alungire a firului prin porțiunea lărgită a scalei de măsurare. Modelul poate fi baza de cercetare pe tema formării, adică. A. Permite variabilitate largă a liniei de bază. Recomandări pentru utilizarea modelului Acest model poate fi folosit ca o ilustrare a lecțiilor de învățare material nou pentru repetarea și rezolvarea problemelor în clasa 10 pe tema „Puterea de elasticitate. legea lui Hooke. modulul lui Young. " Cursul de bază fizica această temă a fost eliminat, dar t. Pentru a. În universitățile a oferit o varietate de sarcini pe legea lui Hooke prin modulul lui Young, demontat rezolvarea problemei lecții. În funcție de procesul de formare de învățământ echipamente tehnice și caracteristici model de programare topică poate fi utilizat în următoarele exemple de realizare: Un exemplu de un plan de lecție folosind modelul Tema „Legea lui Hooke. Rezolvarea problemelor " Scop: Pentru a repeta conceptele de alungire absolută și relativă, introduce conceptul de modulul lui Young, ia în considerare sensul său fizic, derivă legea Hooke, munca sa la rezolvarea problemelor. Exemplu sarcini folosind modelul Fig. 1 prezintă un model al ecranului.
- Se determină alungirea absolută a firului.
- Calculați forța care provoacă deformarea firului.
- Se calculează modulul Young al condițiilor date în Fig. 1. Comparați rezultatele cu valoarea tabelate a modulului lui Young. Faceti o concluzie.
Fig. 2 prezintă un model al ecranului.
- Se determină alungirea absolută a firului.
- Calculați forța care provoacă deformarea firului.
- Se calculează modulul Young al condițiilor date în Fig. 2. Comparați rezultatele cu valoarea tabelate a modulului lui Young. Faceti o concluzie.
Fig. 3 prezintă un model al ecranului.
- Se determină alungirea absolută a firului.
- Calculați forța care provoacă deformarea firului.
- Se calculează modulul Young al condițiilor date în Fig. 3.
- Grafic alungire absolută în funcție de mărimea forței deformatoare de sârmă. Faceti o concluzie.
- Este posibil să se calculeze ceea ce ar fi alungirea firului prin creșterea sarcinii până la 8 kg? Verificați calculele în model.