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动态法测定弹性模量 近代物理实验 静态法 静态法 实验仪器 实验原理 对于杆的微小横振动，可建立如下的振动方程： 信号发生器产生一音频正弦讯号通过换能器转换成机械振动，由悬丝或支撑架传递纵给试棒，激发试棒振动，试样的机械振动再通过另一根悬丝或支撑架传递给换能器还原成电迅号在示波器上显示出来，调节信号发生器的输出频率与试棒固有频率一致时，试样共振，示波器上出现最大值。 理论推导表明，节点与振动级次有关，基频振动其理论节点位置为0.224L（另一端为0.776L）处，因此，理论上吊扎点或支撑点应在离试棒端点0.224L（另一端为0.776L）处，但由于在节点处试棒无法形成激振，因此尽管吊扎点或支撑点直接取在节点处不会引起共振频率的大小改变，但无法判断其共振频率。 为此，改为在试棒上取多个点为吊扎点或支撑点，并对不同点进行共振讯号幅度和频率的测定，再进行列点描线，外推找到节点位置及其对应的频率值，此即为共振频率 青岛大学物理实验中心近代物理实验室 动态法测定弹性模量 实验目的 1 实验原理 2 实验内容 3 注意事项 4 基本原理 无法很真实地反映材料内部结构变化 不宜测量较粗、较脆的材料 通常本能测量不同温度下的杨氏模量 不足 能准确反映材料微小形变时的物理性能 测得值精确稳定 对较粗，较脆性材料都能测定 易于在较广温度范围内测量 基本原理 优点 了解用动态法测定弹性模量的原理，掌握实验方法。 目的 掌握用外推法处理实验数据 用分离变数方法的试探解、超越方程、及振动频率取其基频等方法，一步步解得杨氏模量： 圆棒 矩形棒 基频振动情况 谐频振动情况 F3=5.40f1 F2=2.76f1 f1 频率比 094l,0.356l 0.644l,0.906l 0.132l,0.502l，0.868l 0.224l,0.776l 节点位置 4 3 2 节点数量 二次谐波n=3 一次谐波n=2 基频n=1 级次 1.线路连接 函数信号发生器发出的声频信号经换能器转换为机械振动信号，该振动通过悬丝传入试棒引起试棒振动。该振动情况通过悬丝传到接收换能器，并进入示波器显示。调节函数信号发生器的输出频率，可以在示波器上看到共振的信号。 共振频率 (Hz) -150 -10 -5 5 10 15 刀口位置（mm） m（g） d(mm) l(mm) 平均 5 4 3 2 1 测量次数 物理量 4. 外推法判断记录共振信号、计算弹性模量 3. 测定试棒的几何尺寸及质量。 共振峰容易错过，调节输出频率时要先粗后微 连线时激发换能器和接收换能器不可以连错 采用较弱的信号激发，减小发生虚假信号的可能 不要用大力或用冲击力，否则将会损毁换能器 注意事项： 青岛大学物理实验中心近代物理实验室 动态法测定弹性模量