生データはここからダウンできます
【目的】
物質に応力をかけたときの歪の割合であるヤング率を求める
【測定値】および【結果】は次のページ
【考察】
銅、真鍮のヤング率がテキストの値に比べて、小さくなった。これはなぜか？
可能性
①室温の変化による金属の軟化：
銅、真鍮は、鉄の後に実験を行った。物理の実験に不慣れなので、熱気で室温はあがったはず。それによって、金属の軟化が起こり、ヤング率に影響を与えた。しかし、経験的に判断して金属がそこまで柔らかくなるとは考えられず、可能性としては無に等しい。
②計測の誤り：
今実験でヤング率は、物質の長さと厚さに大きく依存する。ためしに、銅の厚さ、0.528cmを鉄の厚さ0.505cｍで置き換え計算したところ、ヤング率が、10.39×１０１０[N/m]だった銅1回目が、12.02×１０１０[N/m]となり、かなり理想の値に近づいた。これから判断して、計測の誤りによる可能性が考えられる。
③エッジ金具とマイクロメータの位置：
マイクロメーターの位置をエッジ金具と同じにすることは不可能である。2つの位置は、人によって異なってしまう。この微小な違いが、ヤング率の差異となって現れた可能性がある。
【設問】
１：ヤング率はE=mgL3/4a3beで求められ、L、aの微小な誤差も三乗され大きくなるので
２：フックの法則F=k⊿x：力を加えれば、その分伸びる。ｋ＝F/⊿ｘは、伸びやすさを示す。しかし同じ物質でも、太いと伸びにくく長いと伸びやすい。条件によって⊿ｘが変化し、ｋも変化してしまう。そこで、単位断面積で、単位長さあたりの伸びやすさを求めたくなる。つまりこれが
ヤング率E（=フックの法則のｋ)＝F/S(単位面積当りの力)÷⊿ｘ/x(単位長さ当りの伸び)
ヤング率はフックの法則の応用である。
３：楽器；同じ強さでたたいてもヤング率の違いによって、へこむ具合が違う。これによって、ドラムは様々な音色を奏でる。ヤング率が大きいと、大きくゆがんで戻るので、高い音となる。小さいと、低くなる（例、ゴムをたたいた音）。
４：変形するから