Laboratórne cvičení z Fyziky

I. Teoretická příprava

Yongův modul pružnosti E v tahu kovové tyče měříme dynamickou metodou, a to pomocí příčných kmitů této tyče. Tyč o geometrických rozměrech: c šířce, h výšce a l délce na jednom konci upevníme a druhý konec rozkmitáme vychýlením z rovnovážné polohy o délku y. Podle Hookova zákona a podle kvadratického momentu průřezu tyče vzhledem k ose jdoucí středem obdélníku rovnoběžně se šířkou působí pružná tyč na konci silou F, která je přímo úměrná výchylce y a snaží se tyč vrátit zpět do rovnovážné polohy. Konstantou k je tzv. tuhost tyče.

Pustíme-li po vychýlení tyč, dojde k jejímu rozkmitání harmonickým pohybem (za podmínky, že úhel vychýlení příliš nepřekračuje 40). Perioda T kmitů pružné soustavy, v nejjednodušším případě pružné tyče se zanedbatelnou hmotností, na jejímž konci je upevněno závaží o hmotnosti m0 , je dána rovnicí.