철사의 YOUNG률 측정(SEARLS 장치)
1. 목적
SEARLS의 장치를 이용하여 철사의 YOUNG률을 측정한다.
2. 원리
철사의 단면적당 작용한 힘과 철사의 단위길이당 늘어난 길이의 비를
그 철사를 구성하는 물질의 YOUNG률이라 한다. 즉, YOUNG률 Y는
이다 여기서 F는 철사를 잡아당기는 힘, S는 철사의 단면적, 은
철사의 길이, 그리고 은 철사의늘어난 길이이다.
3. 기구 및 장치
(1) SEARLS장치
(2) 철사
(3) 보조철사
(4) 마이크로미터
(5) 줄자
1. 실험방법
(1) 그림 1과 같이 길이 1.5m정도의 철사 AA`와 보조철사 BB`의 윗쪽 끝
A`B`를 고정시키고, 아랫쪽 끝 AB에 SEARLS의 장치를 단다.
(2) 장치의 H,K에 각각 1Kg의 추를 올려 놓아 철사를 팽팽하게 하고
그때 시료 철사의 길이 을 줄자로 측정한다.
(3) 마이크로미터의 C를 돌려 수준기 L을 수평이 되게하고, 그때에
마이크로미터의 눈금을 까지 읽어 라 한다.
(4) 이 장치의 H에 추 을 올려 놓고, C를 돌려 L을 수평이 되게 한다.
그때 마이크로미터의 눈금을 이라 하면, 추 이 철사에 작용한 힘
에 의해서 늘어난 길이 가 된다. 같은 방법으로 추
을 올려 놓으면서 를 기록한다.
(5) 위 (4)에서와는 반대로 추를 차례로 내리면서 그리고
를 측정한다. 이때 는 거의 일치해야 한다. 그렇지 못하면 너무
무거운 추를 올려 놓아 철사가 탄성의 한계이상으로 늘어난 것이므로
실험을 다시 햐여야 한다.
(6) 위 (4)와 (5)의 측정으로부터 대응값들의 평균 를
구하여 , ,···· ,를 구한다. 이들
각각은 힘 에 의한 철사의 늘어난 길이다
.
(7) 철사의 여러곳을 ...
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