Измерение диаметра свинцового и стального шариков
С помощью измерительного микроскопа,
А затем микрометра и штангенциркуля
Цель работы: приобретение навыков работы с измерительным микроскопом Бринелля; сравнение однотипных результатов, полученных с помощью разных измерительных приборов.
Приборы и принадлежности: микроскоп Бринелля, микрометр, штангенциркуль.
Литература
1. Касьянов В. А. Физика. 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2002.
2. Майсова Н. Н. Практикум по курсу общей физики. – М: «Высшая школа», 1970.
Вопросы для подготовки к работе
1. Устройство измерительного микроскопа Бринелля.
2. Порядок настройки микроскопа.
3. По каким механическим параметрам можно различить свинец и сталь.
Теоретическое введение
В технике существует понятие неразрушающих измерений. Другими словами, измерительный прибор может так воздействовать на объект измерения, что последний деформируется или, в худшем случае, разрушается. Измерительный инструмент (прибор) теоретически в любом случае взаимодействует с измеряемым объектом, что обязательно влияет на точность измерений. Практически же это взаимодействие в большинстве случаев может быть настолько незначительным, что его никто никогда не учитывает. Например, в механике оптические измерения считаются совершенно неразрушающими.
|
|
Механические измерительные приборы в той или иной степени воздействуют на объект измерения. Но наступит ли при этом необратимая деформация – зависит от упругих свойств материала. Так, например, предел упругости свинца примерно в сто раз меньше предела упругости стали. Точные числовые значения зависят от многих параметров, но для стали Re ≈100 кГ/мм2, а для свинца, соответственно Re ≈ 1 кГ/мм2. Учитывая, что микрометр при измерении давит на образец с силой F ≈ 2,5 кГ, то для свинцового измеряемого объекта в этой ситуации (оцените сами!) может вполне быть превышен предел упругости, и объект будет необратимо деформирован при измерении. Показания микрометра при этом окажутся неточными. (Оцените сами, больше покажет микрометр или меньше истинного размера объекта.)
Описание установки
Описание штангенциркуля и микрометра смотрите в лабораторной работе №010. Здесь, на рис. 1 схематически изображена конструкция микроскопа Бринелля, а на рис. 2 приводится его оптическая схема.
Микроскоп состоит из колонки, установочного кольца и тубуса, в котором закреплены объектив и окуляр с сеткой.
Принцип работы микроскопа основан на сравнении изображения измеряемого объекта со шкалой (сеткой).
|
|
|
|