Hvordan ville man teste forestillingen om, at en stålkugle er elastisk?

Mål: At bestemme om en stålkugle er elastisk ved at måle dens deformation under forskellige belastninger og observere dens evne til at vende tilbage til sin oprindelige form.

Materialer:

1. Stålkugle

2. Vernier skydelære eller mikrometer

3. Vægtsæt eller kalibreret fjedervægt

4. Støt stativ eller stiv overflade

5. Grafpapir

6. Pen eller blyant

Procedure:

1. Mål diameteren af ​​stålkuglen ved hjælp af en noremåler eller mikrometer. Optag denne måling som den oprindelige diameter (D0) i millimeter (mm).

2. Placer støttefoden eller den stive overflade på en plan overflade og fastgør stålkuglen oven på den.

3. Fastgør vægtsættet eller den kalibrerede fjedervægt til stålkuglen ved hjælp af en snor eller krog. Sørg for, at vægten er ophængt direkte under bolden og ikke rører støttefladen.

4. Påfør gradvist en række kendte vægte (eller kræfter) på stålkuglen, start med en lille vægt og øg den i trin. Registrer vægten (eller kraften) påført og den tilsvarende diameter af kuglen efter hver belastningspåføring.

5. Brug millimeterpapir til at plotte en graf med vægten (eller kraften) på x-aksen og kuglens diameter på y-aksen.

6. Gentag trin 3-5 for flere belastninger, og sørg for, at vægtområdet dækker både elastiske og plastiske deformationsområder.

7. Fjern vægtene og lad stålkuglen hvile i et par minutter. Vær opmærksom på, om kuglen vender tilbage til sin oprindelige diameter (D0), eller om der er nogen permanent deformation.

Forventet resultat:

1. Grafen over vægt (eller kraft) i forhold til diameter bør indledningsvis vise en lineær sammenhæng, hvilket indikerer elastisk deformation. Efterhånden som vægten stiger, bør grafen afvige fra lineariteten, hvilket indikerer plastisk deformation.

2. Efter at have fjernet vægtene, skal stålkuglen vende tilbage til sin oprindelige diameter (D0), hvis den er elastisk. Hvis der er nogen permanent deformation, anses bolden for at være plastik.

Konklusion:

Ved at analysere stålkuglens deformationsadfærd under forskellige belastninger og observere dens evne til at vende tilbage til sin oprindelige form, kan man afgøre, om stålkuglen er elastisk eller ej. Hvis bolden udviser både elastisk og plastisk deformation og vender helt tilbage til sin oprindelige størrelse efter belastningsfjernelse, kan den klassificeres som et elastisk materiale.