6. Der G-Modul von kristallinen Festkörpern (Metallen)

Zubehör:

	1 Wandstativstange mit zwei Tragarmen, Meßtisch und Einspannvorrichtung für zu vermessende Drähte
	5 Grobgewichte
	Spanndraht, Umlenkspulen, Gewichtsscheiben, Gewichtsschalen, Schrotkugeln
	1 Rundskala
	1 Stoppuhr
	1 Imbusschlüssel
	1 Gewichtssatz
	1 Meßstab
	1 Schraublehre
	1 Schublehre

Aufgaben:

1. Bestimmung des G-Moduls durch Verdrillen von Drähten, statische Methode

2. Bestimmung des G-Moduls durch Verdrillen von Drähten, dynamische Methode

Hinweise:

Bei einer Verdrillung eines vertikalen einseitig eingespannten und unter der Wirkung eins Drehmomentes D stehenden Drahts kann der G-Modul für nicht übermäßig große Auslenkungen (a << l/r ) aus

bestimmt werden. Zur Abschätzung des maximalen zulässigen Drehmoments benutze man die Formel

s_0,2 ist eine in der Technik gebräuchliche in kp/mm² angegebene Materialkonstante und bezeichnet die Spannung, die mit einer 0,2%-igen bleibenden Verformung verknüpft ist. Sie wird Ihnen bei der Aushändigung der Proben angegeben.

Mit der Einspannvorrichtung können pendelfreie Torsionsschwingungen angeregt werden, mit deren Hilfe der dynamische Schubmodul ermittelt werden kann:

Messgrößen sind hier neben r und l die Schwingungsdauern T₁ und T₂ mit und ohne Befestigung eines zusätzlichen Trägheitsmoments. Zur Vermeidung unnötiger Zugbelastungen (Maximalgewicht = p r² s_0,2 ) durch längere Messreihen sind die erforderlichen Trägheitsmomente durch möglichst große Ringradien zu realisieren.

Literatur:

Walcher	Praktikum der Physik
Bergmann,Schaefer	Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. I
Gerthsen	Physik
F.X.Eder	Moderne Meßmethoden der Physik

Ergänzungsliteratur:
Kleber, Meyer,Schönborn	Einführung in die Kristallphysik
H.J.Juretschke	Crystal Physics,W.A.Benjamin 74
D.Hull	Introduction to Dislocations Pergamon Press 1968

Stichworte zur Vorbereitung:

	Elastische Moduln, Querkontraktion
	Aufbau der Festkörper, Einkristall, Polykristall
	Amorphe Substanzen, Kristallbaufehler - Versetzungen
	Tensoreigenschaft der Elastizitätsmoduln, Spannungsdehnungskurve
	Plastizität, Gleichgewichtsbedingungen, Schwingungsgleichungen

[ Zurück ] [ Nach oben ] [ Weiter ]

(c) Experimentelle Physik, Universität Ulm 04. Dezember 2001
V.i.S.d.P.: Othmar Marti, Experimentelle Physik, Universität Ulm
Für den Inhalt externer Links übernimmt weder die Universität Ulm noch das Universitätsrechenzentrum eine Verantwortung.