|
|

E: Grafregneropgaver med nedbøjning
En meterstok spændes fast i den ene ende, og belastes med lodder eller kraftmåler i den anden.
Der gælder da, at nedbøjningen x som funktion af afstanden z fra fastgøringspunktet er givet ved :
hvor F er kraften, L er den samlede længde, w er bredden, h er højden og E er Youngs modul, der er en materialekonstant.
Linealen har følgende højde: h = 0,025 m og bredde: w = 0,005 m.
I et forsøg har man valgt L = 0,50 m og belastningen var m = 0,70 kg . Man målte følgende værdier:
| z/ m |
0,15 |
0,20 |
0,35 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
| x/ m |
0,007 |
0,013 |
0,020 |
0,028 |
0,037 |
0,046 |
0,055 |
0,065 |
- Brug grafregneren til at undersøge om x er et tredjegradspolynomium i z:
x = a·z3 + b·z2 + c·z + d
hvor c = d = 0, og b/a = -3·L. Brug a til at beregne E.
I en ny undersøgelse interesserer man sig udelukkende for nedbøjningen i den frie ende.
- Vis, at nedbøjningen i den frie ende - dvs. for z = L - er givet ved.
I forsøget er linealen belastet med en masse på m = 0,500 kg. Nedbøjningen er målt som funktion af L
| L/ m |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
0,90 |
| x/ m |
0,046 |
0,080 |
0,127 |
0,189 |
0,270 |
- Undersøg, om x er proportional med L3. Bestem E ud fra målingerne. Ser det rimeligt ud?
- Beregn nedbøjningen for en lineal med samme E og
L = 0,70 m , m = 0,50 kg, h = 0,025 m og w = 0,01 m.
Hvis man i stedet havde lagt linealen med støttepunkter i begge ender og målt nedbøjningen på midten, ville formlen for nedbøjningen se sådan ud :
- Vis, hvordan man kommer fra udtrykket i b til det ovenstående udtryk ved at opfatte linealen som to linealer. Beregn nedbøjningen, hvis L = 0,90 og m = 1,0 kg.
|