Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «Методика преподавания физики в школе», страница 13

Для определения величины удлинения проволоки прибор снабжен специальным приспособлением. Это приспособление со­стоит из двух ползунков ж, упорного стержня з и индикатора и, изме­ряющего удлинение исследуемого участка. Индикатор часового типа действует на растяжение и сжатие и позволяет производить измере­ния в пределах 0-10 мм с точностью до 0,01 мм.

Опыт показывает, что даже тщательное прикрепление концов проволоки к динамометру и к оси червячного механизма не исклю­чает при растяжении разматывание проволоки в местах крепления. Это разматывание часто искажает результаты опыта, поэтому в описанном приборе измеряется удлинение не всей проволоки, а лишь части, ограниченной двумя ползунками, к которым проволока прикрепляется с помощью винтовых зажимов к.

К одному из ползунков, расположенному вблизи червячного механизма, жестко прикреплен упорный стержень з с пластмассовой насадкой на конце, а на другом установлен индикатор. Стержень упирается в ножку индикатора.

В процессе растяжения измеряется длина всей проволоки, вследствие чего изменяется и расстояние между ползунками. Упор­ный стержень начинает отходить от ножки индикатора, и стрелка последнего перемещается, показывая, насколько удлинился иссле­дуемый интервал проволоки.

Динамометр и описанное приспособление позволяет измерять одновременно и величины действующих сил, и соответствующие им удлинения проволоки. При этом достаточно большая точность ин­дикатора (0,01 мм) дает возможность подробно исследовать упругие свойства металла, пользуясь проволоками сравнительно малой дли­ны (200-400 мм).

Подготовка прибора к работе заключается в прикреплении исследуемого образца к динамометру и червячному механизму и в установке стрелки индикатора на нуль шкалы, когда проволока на­ходится в начале опыта в ненагруженном состоянии. Проволоку прикрепляют к оси червячного механизма точно так же, как струну в музыкальных инструментах. Для этого конец проволоки вставля­ют в отверстие оси и, вращая колок наматывают ее на ось, делая 3–4 оборота. Затем продевают проволоку через отверстие, имеющееся в середине подставки прибора, на которой укреплен червячный ме­ханизм, и протягивают проволоку между направляющими железными стержнями.

Далее вынимают вкладыш из втулки динамометра, продевают проволоку через отверстие вкладыша и наматывают на него свобод­ный конец проволоки. После этого вкладыш устанавливают на ме­сто. Проволоку несколько натягивают, для чего поворачивают ко­лок червячного механизма и следят по шкале динамометра, чтобы натяжение соответствовало перемещению указателя на 1–2 деления.

После укрепления проволоки слегка отвертывают винтовые зажимы ползунков и устанавливают его друг от друга на расстоянии 200–400 мм, соответствующем выполняемой задаче. Затем подкла­дывают под них проволоку, располагая ее по прямой линии, и за­крепляют зажимы.

Наконец, переходят к установке стрелок динамометра и ин­дикатора в нулевое положение. Для этого сначала отпускают прово­локу, вращая колок червячного механизма до тех пор, пока указа­тель динамометра не установится против нулевого деления. Затем отпускают винтовой зажим упорного стержня и подвигают его ос­торожно вперед до тех пор, пока стрелка не сделает 4-6 полных оборотов и не установится на нуль. После этого зажимают винт, укрепляющий упорный стержень на ползунке.

Задача состоит в исследовании других свойств стали и меди и в определении модуля упругости одного из материалов. Сначала укрепляют в приборе стальную проволоку, диаметр которой до ус­тановки измеряют в двух-трех местах с помощью микрометра. Если показания микрометра отличаются друг от друга, то записывают наименьший диаметр, по которому и вычисляют площадь попереч­ного сечения S. Затем с помощью миллиметровой линейки измеря­ют длину исследуемого интервала проволоки l, т.е. интервала между зажимами ползунков. При этом нужно измерять расстояние между центрами винтовых зажимов.