Лабораторные работы по физике полимеров

Скачать 424.18 Kb.

Название	Лабораторные работы по физике полимеров
страница	2/8
Тип	Лабораторная работа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Лабораторная работа

1 2 3 4 5 6 7 8

Лабораторная работа № 2
Определение влагопоглощения полимеров

Цель работы: Определить влагопоглощение пенопласта.

Оборудование: Весы с разновесами, штангенциркуль.
Метод основан на определении количества воды, поглощенной образцом пенопласта, после выдержки в ней в течение 24 ч.

Проведение эксперимента

Образцы размером 20X20X20 мм (±0,5 мм) не менее трех каждого типа высушить в термостате до постоянной массы при температуре 40 °С и взвесить на аналитических весах с точностью до 0,001 г (т0).

Поместить образцы в проволочные рамки и погрузить в дистиллированную воду так, чтобы они не соприкасались друг с другом и со стенками сосудов *. По истечении 5 мин определить массу образца вместе с рамкой в воде т1. Выдержать образцы в течение 24 ч в воде в открытом сосуде и снова определить массу образца с рамкой в воде т2.

Водопоглощение Вт рассчитать по формуле

Вт= (т2-т1)·100/т0

За результат измерения принять среднеарифметическое значение трёх измерений.

Чтобы исключить всплывание образцов в воде, к рамкам прикрепить грузы весом около 30 гс (300 Н).

Контрольные вопросы:

Как объяснить поглощение полимерами воды?
Где на практике используется понятие водопоглощение полимеров?
При каких условиях водопоглощение полимеров минимально?

Лабораторная работа № 4
Определение модуля упругости каучука.

Цель работы: Ознакомление с методами экспериментального определения упругих характеристик твёрдых тел.
Оборудование: Штатив, резиновая трубка, резиновая лента, микрометр, штангенциркуль, набор грузов, линейка.
Обоснование методов

Деформацией называют изменение размеров и формы тела под действием приложенных к нему внешних сил. Всевозможные виды деформаций можно представить как различные комбинации двух основных видов - продольной и сдвиговой. Части деформированного внешними силами (Fₑ) тела, расположенные по разные стороны выбранного поперечного сечения (S), взаимодействуют друг с другом, в результате чего в сечении возникают внутренние силы упругости (Fᵢ).

Величина, равная отношению внутренних сил упругости к площади сечения, перпендикулярного действующей силе, называется механическим напряжением (нормальным):

(1)

При продольной деформации напряжение σ перпендикулярно этому сечению и называется нормальным, а при сдвиговой оно параллельно поверхности, к которой приложена сила, и называется тангенциальным. Если деформированное тело покоится, то внешние силы, приложенные к нему, уравновешены, то есть внутренние силы равны внешним.

Величина продольной деформации тела определяется абсолютным (∆l) или относительным (ε) удлинением, причем:

, (2)

где ∆l=l-l₀

Различают упругую деформацию и пластическую. При упругой деформации тело полностью восстанавливает свои размеры и форму после прекращения действия внешних сил. При пластической деформации размеры и форма тела полностью восстанавливаются.

При малых деформациях напряжение линейно зависит от относительной деформации, подчиняясь закону Гука:

σ =Еε . (3)

Коэффициент пропорциональности (Е) называется модулем упругости (модулем Юнга); он зависит от вида материала. Записанный в такой форме закон Гука, описывает деформации, возникающие в бесконечно малом объёме вблизи выбранного сечения. Упругую деформацию всего тела описывает закон Гука в интегральной форме: F_y = k·∆l. Здесь k – коэффициент жёсткости тела, зависящий

не только от материала, из которого изготовлено тело, но и от его размеров и формы. Из соотношений (1) и (3) легко получить выражение для вычисления модуля Юнга

(4)

Обычно деформации твёрдых тел, при которых выполняется закон Гука, весьма малы, и для их измерения требуется весьма точная и сложная аппаратура. Значительно большие абсолютные и относительные деформации возникают в телах, изготовленных из резины. В задании 1 данной работы требуется определить модуль Юнга резины по ее растяжению.
Выполнение работы
Задание 1. Определение модуля Юнга резины по растяжению

Прикрепить к штативу резиновую трубку, предварительно измерив ее длину.

Подвесить к ее нижнему концу груз известной массы (набирается из набора грузов). При этом внешняя сила, действующая на трубку, очевидно, равна mg.
Измерить длину трубки в растянутом состоянии (l p- lₒ) и вычислить деформацию ∆l=(l p - lₒ).
Изменяя массу груза, провести три - пять измерений абсолютной деформации трубки.
Освободив трубку от груза, определить площадь поперечного сечения ее стенок, для чего достаточно штангенциркулем измерить ее внешний (R) и внутренний (r) радиусы. И тогда S =π(R² -r² ).
По формуле (4) рассчитать значения модуля Юнга для резины в каждом случае.
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.
Рассчитать абсолютную и относительную ошибки измерений. Окончательный результат представить в виде: Е = Е_ср ±∆ Е_ср и сравнить его с табличным.
Аналогичным способом измерить модуль Юнга для резиновой ленты

Таблица 1

№	lₒ, м	m, кг	l p, м	∆l, м	R, м	r, м	S, м²	Е, Н/м²	∆Е, Н/м²
1
2
3
4
5
Среднее

Контрольные вопросы и задания

Объясните причину возникновения сил упругости.
Почему значение модуля Юнга зависит от вида материала. из которого изготовлен образец?
В чем состоит физический смысл модуля Юнга?
Запишите закон Гука для различных видов деформации.

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Контрольные измерительные материалы огэ по физике содержат ...		Контрольные измерительные материалы огэ по физике содержат ...
	Пробный экзамен по физике в 11 классах маоу сош №1 Содержание экзаменационной работы соответствует Федеральному компоненту государственного стандарта основного общего и среднего (полного)...		Инструкция по охране труда при выполнении лабораторных работ раздела... Данная инструкция по охране труда при выполнении лабораторных работ по молекулярной физике и тепловым явлениям в кабинете физики...
	Инструкция по охране труда при проведении лабораторных работ и лабораторного... Содержание инструктажа по тб для учащихся при выполнении плановой лабораторной работы		Инструкция по охране труда при проведении лабораторных работ и лабораторного... Содержание инструктажа по тб для учащихся при выполнении плановой лабораторной работы
	Инструкция для специалиста по физике, участвующего в проведении основного... Специалист по физике проверяет готовность аудитории к проведению экзамена: соблюдение условий безопасного труда, наличие комплектов...		Одной стороны, и Открытое акционерное общество «Ангарский завод полимеров» (оао «азп») «Ангарский завод полимеров» (оао «азп»), именуемое в дельнейшим «Заказчик», в лице Генерального директора Лубинского Игоря Васильевича,...
	Лукашик В. И. Сборник задач по физике. Для 7-8 кл общеобразоват учреждений. 28-е изд Сборник нормативных документов. Физика. /Сост. Э. Д. Днепров, А. Г. Аркадьев. М.: Дрофа, 2010. Программа основного общего образования...		Инструкция по выполнению работы Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа В заданиях 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 24–26 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Число запишите в поле ответа...
	Лабораторный практикум по дисциплине Лабораторные работы должны выполняться в той последовательности, в которой они приводятся в данной разработке		Календарный план циклов последипломной подготовки на 2014 год № Фельдшера-лаборанты, медицинские лабораторные техники со стажем работы более 5 лет
	Российской федерации научно-методический совет по физике Г. Г. Спирин, зав кафедрой маи (ТУ), член Президиума нмс по физике, член Координационного совета по дисциплинам ен-цикла		«Поставка (с монтажом) технологического оборудования для производства... ...
	Рабочая программа по физике (базовый уровень) Ю. А. Панебратцева (Москва, «Просвещение», 2010 г.) и рабочей программы по физике предметной линии учебников «Сферы»: Д. А. Артеменков,...		Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Программой предусмотрены наряду с теоретическими занятиями, занятия практического характера – лабораторные работы

Руководство, инструкция по применению

Лабораторные работы по физике полимеров

Лабораторная работа № 2 Определение влагопоглощения полимеров

Лабораторная работа № 4 Определение модуля упругости каучука.

Похожие:

Лабораторная работа № 2
Определение влагопоглощения полимеров

Лабораторная работа № 4
Определение модуля упругости каучука.