🔩

Lab 153 — ความเค้น ความเครียด และมอดุลัสของยัง (3D)

Young's Modulus — แขวนตุ้มที่ปลายลวด อ่านส่วนยืด วาดกราฟ σ–ε หาค่ามอดุลัสของยัง ดูส่วนยืดถาวรและจุดขาด

3D · three.js KP Science simulation
ลวด
d
⚠️ โหลดไลบรารี 3D (three.js) ไม่สำเร็จ — ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
โหมดการทดลอง
🧭 ตอนนี้ต้องทำอะไร
❓ ผลการทาย
📋 ตารางบันทึกผล
📈 กราฟ
🎯 ค่าจากกราฟ
E ทองแดง =GPa
E ปริศนา =GPa
σ = F/A · ε = ΔL/L₀ · E = σ/ε · L₀ = 2.00 m · g = 9.8 m/s²

วัตถุประสงค์

อุปกรณ์

วิธีการทดลอง

  1. เลือกลวด เพิ่มตุ้มทีละน้อย อ่านส่วนยืดจากเข็มชี้
  2. คำนวณ σ และ ε แล้วเขียนกราฟ
  3. ใช้ความชันช่วงตรงหา E
  4. เพิ่มตุ้มจนเลยขีดยืดหยุ่น แล้วเอาตุ้มออก ดูส่วนยืดถาวร
  5. เพิ่มจนลวดขาด หาความเค้นสูงสุด
  6. หาค่า E ของลวดปริศนา
⚠️ เมื่อทำจริงให้สวมแว่นตานิรภัย เพราะลวดขาดแล้วดีดได้

คำถามท้ายการทดลอง

  1. เหตุใดเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางแล้ว E ไม่เปลี่ยน
  2. เหตุใดการใช้งานจริงจึงต้องออกแบบไม่ให้เกินขีดยืดหยุ่น
  3. เหตุใดลวดเหล็กสลิงจึงทำจากลวดเล็กหลายเส้น
📚 อิงหัวข้อฟิสิกส์ สสวท. เล่ม 5 บทที่ 17 สภาพยืดหยุ่นของของแข็ง

1. ความเค้นและความเครียด

σ = F/A · ε = ΔL/L₀

2. มอดุลัสของยัง

E = σ/ε

3. ขีดยืดหยุ่น

เกินขีดนี้วัตถุไม่กลับสู่ความยาวเดิม เหลือส่วนยืดถาวร

🔍 ค่า E ใกล้ค่าอ้างอิง ส่วนขีดยืดหยุ่นและความเค้นสูงสุดเป็นค่าตัวอย่าง ของจริงขึ้นกับการอบและกรรมวิธีผลิต · ภาพขยายส่วนยืดเพื่อให้เห็นได้