如何用作图法求杨氏模量

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Sbc7690

2022-12-09 21:54

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首先,需要了解杨氏模量的定义:在杆类物体线性弹性变形的条件下,单位面积上受力与其引起的单位纵向应变之比。即杨氏模量$E$的表达式为$E=\dfrac{\sigma}{\epsilon}$,其中$\sigma$为杆上受力,$\epsilon$为杆的纵向应变。

根据上述定义,我们可以利用作图法求解杨氏模量:

1. 设计实验:我们需要准备一根直杆,通过外力加在其两端,在一定长度范围内记录其纵向应变和受力,以得到一组应变-受力数据。

2. 绘制应力-应变曲线:将实验数据绘制在坐标系中,以应变为横坐标,应力为纵坐标,可以得到一条应力-应变曲线。

3. 求取杨氏模量:在一定应变范围内,应力-应变曲线基本呈线性,取其中任意两个点,算出斜率$k$(即$\dfrac{\sigma}{\epsilon}$),即可得到杨氏模量:$E=k\times\dfrac{L}{A}$,其中$L$为杆的长度,$A$为杆的横截面积。

需要注意的是,作图法求出的杨氏模量通常只适用于特定应变范围内。如果需要得到更全面的杨氏模量,需要进行更广泛的实验和数据处理。

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