medir a espessura do fio de cobre usando o micrómetro . Registre o diâmetro do fio em seu caderno de anotações . Medir o diâmetro de pelo menos cinco pontos ao longo do comprimento do fio para se obter um diâmetro médio representativo .
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montagem uma polia no lado de uma mesa perto do fim .
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Corte um pedaço de fio de 2 metros de comprimento e prenda uma ponta na mesa de 1,5 metros para trás da polia usando o G -clamp . Execute o fio sobre a polia e deixe-a cair em direção ao chão .
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Coloque um jornal no chão abaixo da polia .
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Anexar um cabide de peso a ponta do fio . Juntar uma etiqueta branca na extremidade do pedaço de fio .
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Inserir uma vara metros ao lado da extremidade do fio . Utilize a etiqueta sobre o fio para determinar o comprimento do fio . O alongamento do fio durante a experiência pode ser encontrado por meio de medições do movimento da extremidade da etiqueta .
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Coloque um peso de 100g para o cabide de peso e registar o peso, a distância de movimento .
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Retire os pesos de cada vez que concluir a gravação do peso , para ver se o fio retorna ao seu tamanho original.
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Continue adicionando pesos e gravar os dados para cada peso recém-adicionado até que os cortes de fios . Cada vez que você adicionar pesos , colocá-los suavemente sobre o cabide .
Cálculos
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Calcule a espessura média do fio de cobre com base nas cinco medidas que você tomou . Por exemplo, suponha que você coletou as seguintes medidas de espessura do fio de cobre em cinco pontos diferentes ao longo do comprimento do fio : 2,13 , 1,96 , 2,07 , 2,20 e 2,17 microns. Soma das cinco medições e divide-se por cinco , para se obter o diâmetro médio do fio de cobre . O diâmetro médio é de 2,106 micrómetros . Converta micrômetros a metros , usando um micrômetro equivale a 1 x 10 ^ -6 metros. O diâmetro médio do arame de cobre é 2,106 x 10 ^ -6 metros .
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Calcula-se a área da secção transversal do fio de cobre usando a fórmula geométrica , área = pi * raio ^ 2 . Utilização de raio igual a 1/2 do diâmetro . r = d /2 = 2,106 x 10 ^ -6 /2 = 1,053 x 10 ^ -6 metros . Calcula-se a área da extremidade do fio de cobre , A = pi * r ^ 2 = p * ( 1,053 x 10 ^ -6 ) 2 = ^ pi * 1,109 x 10 ^ -12 = 3,48 x 10 ^ -12 ^ 2 metros . A área da extremidade do fio é a área da secção transversal .
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Localizar a tensão sobre o fio de cobre com o stress = F * área . A F = 100 g * o número de pesos de gravidade * . Por exemplo , a força associada ao quinto peso pendurado a partir do fio é igual a , M = 5 * 100 g 9,8 m * s ^ 2 . Força usa unidades de Newton , que são kg /m ^ 2 . Converta o peso para kg e resolver pela força . 100 g = 0,1 kg . F = 5 * 0,1 * 9,8 = 4,9 N /m ^ 2 .
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Localizar a tensão sobre o fio utilizando a estirpe = x /L , em que x é o alongamento do fio e L é o comprimento original do fio . Por exemplo , suponha que após a colocação de cinco pesos 100g no gancho , o comprimento do fio medido 1,16 m com um comprimento inicial de 1,15 m . Strain = 0,01 /1,15 = 8,7 x 10 ^ -3 .
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Módulo de Calcular Jovens , dividindo o estresse, a tensão. Por exemplo , no ponto em que o peso adicionado é de 0,5 kg, a tensão é de 4,9 e a estirpe é de 8,7 x 10 ^ -3 . Módulo de Young = tensão /deformação = 4,9 /8,7 x 10 ^ -3 = 563,21 N /m ^ 2 . O melhor valor para o Módulo de Young é encontrado traçando tensão versus deformação para todos os pontos de dados e calcular a inclinação da linha de melhor ajuste resultante.