ヤング率の測定(サールの装置)
学生実験で、サールの装置を用いてヤング率の測定を行いました。
このとき、実験方法の手引きに沿って実験をしました。
2つの試料の針金についてヤング率を求め、その針金を同定する。という実験です。
その手引きの方法には
「おもりを乗せ、荷重したそれぞれの針金の長さを測り、l(エル)とする。」
とありました。
私の疑問はここなのですが、
ヤング率は長さl(エル)、断面積Sの針金をFニュートンの力で
引っ張ったとき、長さがΔl(エル)伸びたとすれば、ヤング率Eは
(F/S) = E*(Δl/l)
と、定義しています。(手引きで)
しかし、手引きの手順ではサールの装置を用いてΔlを測定する前に
重りをすべてのせ、荷重された針金の長さlを求めることになります。
これは、どういうことでしょうか?
まったく荷重していない何も手をつけていない針金の長さを計り、
サールの装置でΔlを測定することでヤング率を得る。
なら、理解できます。
しかし、手引きでは荷重したlを求めるのです。
これでは、ヤング率の定義に反しませんか?
私たちが学生実験で求めたヤング率は、
チェック用のPCが用意されており、針金の直径や針金の長さを
入力することで、「そんなもんでしょう」「小さいです」などという
コメントが出るのです。
そのPCで「そんなもんでしょう」と出たのは
やっぱり荷重した針金の長さでした。
腑に落ちません・・・
荷重した針金でよいのでしょうか?
全体の伸びに対して、Δlの伸びた。ということなんですか?
そうすると、もともとのヤング率の定義に反する気がするのですが・・・
いろいろ考えてもこんがらがります・・・