Januar 2008Der Elastizitätsmodul M15

1Universität Bremen

Vortrag zur

dynamischen und statischen Messung

des Elastizitätsmodulsnach Versuch M15

Alexander ErlichUniversität Bremen

alexander.erlich@gmail.com

http://airlich.de.tt

Januar 2008Der Elastizitätsmodul M15

2Universität Bremen

Gliederung

Der Elastizitätsmodul in der Bauindustrie

Definition des Elastizitätsmoduls

Beispiel: Klaviersaite

statische Messung

dynamische Messung

Interpretation einer Messkurve

Ergebnisse der Messungen

„Elastotron 2000“ und Fazit

Januar 2008Der Elastizitätsmodul M15

3Universität Bremen

Der Elastizitätsmodul in der BauindustrieQuelle: Formeln und Tabellen für Techniker und Ingenieure. Fikentscher, 1963

der Große Saal der GlockeSchrägseilbrücke (neben dem Flughafen Bremen

Januar 2008Der Elastizitätsmodul M15

4Universität Bremen

Definition des Elastizitätsmoduls

Hooke'sches Gesetz

in allgemeinerer Form

(mech.) Spannung (stress)

Dehnung (strain)

(der) Elastizitätsmodul (E-Modul)(Young's modulus of elasticity)

Januar 2008Der Elastizitätsmodul M15

5Universität Bremen

Beispiel: Klaviersaite

Eigenschaften einer Klaviersaite (aus Stahl)Länge 1,60m

Durchmesser 0,2cm

Dehnung z.B. etwa 0,3cm

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6Universität Bremen

Verfahren zur statischen Messung von E

Stab (hier: c) ist in Wandhalterung fest eingespannt

(Biegepfeil) (Flächenträgheitsmoment)

Er wird durch Gewichte gebogen

Eine Laserdiode projiziert Auslenkung

Durchbiegung s (Strahlensätze)

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7Universität Bremen

Verfahren zur dynamischen Messung von E

Zusammenhang zwischen Schallgeschwindigkeit, E-Modul und Dichte:

„Stoßwelle“ (Schallimpuls) wird an Materialstab übergeben

Piezoelement (Kristall) wandelt Druck ↔ Spannung

Cassy-Speicheroszilloskop zeigt U(t)-Kurve (quasi Zeit ⇾ Druck)

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8Universität Bremen

Interpretation einer Cassy-Messkurve

Quelle: TU-Clausthal (Studienarbeit von U.Dietze)

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9Universität Bremen

Ergebnisse der Messungen

Geschwindigkeiten

E-Modul (dyn.)

E-Modul (stat.)

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10Universität Bremen

Beispiel aus der Industrie (Elastotron 2000) und Fazit

Quelle (alle Bilder): Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BMA)

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11Universität Bremen

Quellenangaben

Giancoli, Douglas C.: Physik (3. Aufl.). Pearson Studium, 2006

Demtröder, Wolfgang: Experimentalphysik 1 (4. Aufl.). Springer, 2006

Meschede, Dieter: Gerthsen Physik (21. Aufl.). Springer, 2002

Halliday, Resnick, Walker: Physik. Wiley-VCH, 2003

Formeln und Tabellen für Techniker und Ingenieure. Fikentscher, 1963

Aufgabenstellung der Physika-Website zu M15, Download:http://www.praktikum.physik.uni-bremen.de/index.php?option=com_content&task=view&id=53&Itemid=81

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!