Opis doświadczeń: 1) skręcanie pręta o przekroju pierścieniowym zamkniętym; Pręt został poddany działaniu momentu skręcającego. Stan przemieszczeń polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (czyli po skręceniu przekroje poprzeczne pręta pozostają nadal płaskie).
pręt obciążano momentem skręcającym M1=Pr1 , poprzez przykładanie siły P=1kG na ramienia r1 ,
dokonywano odczytów czujników zegarowych ,
ponownie pręt obciążano momentem skręcającym M2=Pr2 , poprzez przykładanie siły P=1kG na ramienia r2
,
ponownie dokonywano odczytów czujników zegarowych ,
pomiary dokonywano w taki sposób , aby różnica ramion była stała.
XXXXXXXXXX
odczyt lewy [mm]
odczyt prawy [mm]
r1=30cm
0,07
0,02
r2=55cm
0,15
0,05
r1=55cm
0,15
0,05
r2=80cm
0,26
0,08
r1=35cm
0,12
0,04
r2=60cm
0,18
0,50
Kąt skręcenia pręta odpowiadający przyrostowi momentu skręcającego od M1 do M2: r 1 30 cm
r 2 55 cm
P
10 N
P
10 N
M
.
.
1
P r 1
M 2 P r 2
M
=
1
300
M
=
2
550
0.15 0.07
0.05 0.02
M
M
2
M 1
l
p
100
100
M = 250
Ncm
4
4
=
l
8 10
rad
=
p
3 10
rad
Obliczenia teoretyczne kąta skręcenia: 9
G
.
35 10 Pa
R
0.019 m
0.001 m
2
Fs
0.001134 m
.
. . . .
Ms l .
1
Ms l 2 0.019
ds
. .
2
9
2
4 G Fs
.
.
.
.
4 35 10 0.001134 0.001
.
.
0.000662967Ms l
.
.
K Ms l
l
0.1 m
l
0.5 m
1
.
.
1
K M
,
.
.
l
1 0.1 0 0001988901
K M
,
p
1 0.5 0 0009944505
2
.
.
2
K M
,
.
.
l
2 0.1 0 00036463185
K M
,
p
2 0.5 0 0018231592
2 1
2
1
0,
l
l
l
00016574175
0,
p
p
p
0008287087
2) skręcanie pręta o przekroju pierścieniowym otwartym;
Ćwiczenie wykonano w podobny sposób jak poprzednie , ale teraz obciążenie wynosiło P=0,1 kG.
XXXXXXXXXXXXXXX
odczyt lewy [mm]
odczyt prawy [mm]
r1=5cm
4,02
6,84
r2=10cm
3,95
6,41
r3=15cm
3,82
5,74
r4=20cm
3,60
4,63
Kąt skręcenia pręta odpowiadający przyrostowi momentu skręcającego od M1 do M2: r 1 5 cm
r 2 15 cm
P
0.1 N
P
0.1 N
M
.
.
1
P r 1
M 2 P r 2
M
=
1
0.5 kNc
M
=
2
1.5
kNc
M
M 2 M 1
4.02 3.95
6.84 6.41
l
p
100
100
M = 1
Ncm
4
=
l
7 10
rad
=
p
0.004 rad
Obliczenia teoretyczne kąta skręcenia: 9
G
.
35 10
Pa
R 0.019
m
0.001
m
1
Is
.
. .
.
( 2 R) 3
3
.
.
.
.
Ms l
Ms l
Ms l
Ms l
.
G Is
.
9. 1. . .
.
3
1.39277
U
35 10
2 0.0190.001
3
l
0.1 m
l
0.5 m
.
M
,
.
M
,
1
1 0 1
1
1 0 5
0,
l
0003589968
0,
p
001794984
U
U
.
M
,
.
M
,
2
2 0 1
2
2 0 5
0,
l
0010769904
0,
p
0053849522
U
U
2 1
2
1
0,
l
l
l
0007179936
0,
p
p
p
0035899682
Wyniki badań i obliczonych teoretycznie kątów skręcenia nie pokrywają się w pełni. Przyczyną tego na pewno jest niedokładność przeprowadzonych odczytów , co wynika między innymi z wadliwego sposobu działania zegarów.
Npdst. wyników obliczeń teoretycznych widać , że kąt skręcenia w przekrojach otwartych jest znacznie większy od kąta skręcenia w przekrojach zamkniętych , pomimo tego , iż momenty skręcające w przypadku drugim były dużo większe ( ramię i siła większe).