1、實驗5 彈性模量的測定（共振法）【實驗?zāi)康摹?. 用支撐法測定金屬材料的彈性模量。2. 學(xué)習綜合應(yīng)用物理儀器的能力。【實驗內(nèi)容】1. 連接線路。2. 測量各被測樣品的長度、直徑（在不同部位測3次取平均值）及質(zhì)量（見實驗卡片）不同樣品各測一次。3. 測量樣品的彎曲振動基頻頻率。理論上，樣品做基頻共振時，支撐點應(yīng)置于節(jié)點處，即支撐點應(yīng)置于距棒的兩端面分別為0.224L和0.776L處。但是，在這種情況下，棒的振動無法激發(fā)。欲激發(fā)棒的振動，支撐點必須離開節(jié)點位置。這樣，又與理論條件不一致，勢必產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。故實驗上采用下述方法測定棒的彎曲振動基頻頻率：在基頻節(jié)點處正負30mm范圍內(nèi)同時改變兩支撐點位

2、置，每隔5mm測一次共振頻率，畫共振頻率與支撐點位置關(guān)系曲線。由圖可確定節(jié)點位置的基頻共振頻率。鋼棒共振頻率在800-900HZ附近，銅棒的共振頻率在700-800HZ附近?！緮?shù)據(jù)處理】1. 由各樣品的L，m，d值，按實驗內(nèi)容要求設(shè)計實驗表格。實驗卡片上給出的相關(guān)數(shù)據(jù)：銅棒：M=75.500.03g d=7.980.02mm不銹鋼棒：M=(39.200.03)g d=(6.000.02)mm銅棒長度L/cm:L1L2L3L418.2218.2318.2118.2218.22支撐點距銅棒兩端面的距離x與相應(yīng)位置處的共振頻率f:x/(cm) 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

3、5.0 5.5f/(Hz)714.05711.12709.17708.04707.16 -707.37707.76708.45鋼棒長度L/cm:L1L2L3L418.0118.0017.9918.0018.00支撐點距鋼棒兩端面的距離為x=3.0cm處的共振頻率f=846.06Hz.2. 畫銅棒的f-x曲線，并確定銅棒在節(jié)點位置的共振頻率，分別計算銅棒和鋼棒的楊氏模量E值及其百分誤差。已知： 理論值：銅棒為 鋼棒為銅棒的f-x曲線如下： 由圖可知銅棒基頻f0=706.90Hz 【數(shù)據(jù)采集】（1）銅棒長度L/cm:L1L2L3L418.2018.1918.2118.2018.20支撐點距銅棒兩端

4、面的距離x與相應(yīng)位置處的共振頻率f:x/(cm)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5f/(Hz)719.67714.45712.48711.16710.36710.28711.34712.55鋼棒長度L/cm:L1L2L3L418.0017.9818.0218.0018.00支撐點距鋼棒兩端面的距離為x=3.0cm處的共振頻率f=827.42Hz.（2）銅棒長度L/cm:L1L2L3L418.1818.2018.1918.1918.19支撐點距銅棒兩端面的距離x與相應(yīng)位置處的共振頻率f:x/(cm)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5f/(Hz)720.50

5、718.53716.79715.78715.24715.25715.87716.57鋼棒長度L/cm:L1L2L3L417.9017.9117.8917.9017.90支撐點距鋼棒兩端面的距離為x=2.0cm處的共振頻率f=855.85Hz.（3）銅棒長度L/cm:L1L2L3L418.1918.2018.2118.2018.20支撐點距銅棒兩端面的距離x與相應(yīng)位置處的共振頻率f:x/(cm)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5f/(Hz)721.05720.55718.95716.63715.03716.93718.05719.00鋼棒長度L/cm:L1L2L3L417.8917.8817.9017.8917.89支撐點距鋼棒兩端面的距離為x=2.0cm處的共振頻率f=857.21Hz.（4）銅棒長度L/cm:L1L2L3L418.2018.1818.2118.2018.20支撐點距銅棒兩端面的距離x與相應(yīng)位置處的共振頻率f:x/(cm)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5f/(Hz)724.11720.03716.55714.53712.86712.25871