Feladat: 83. fizika mérési feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Steiber János ,  Szűcs Gábor 
Füzet: 1986/február, 93. oldal  PDF file
Témakör(ök): Mechanikai mérés, Hajlítás, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1985/október: 83. fizika mérési feladat

Mérjük meg egy gombostű lehajlás‐erő összefüggését új állapotban, és azután, hogy gyufa lángjánál kilágyítottuk (izzásig melegítettük és hagytuk lehűlni.)

A gombostű hegyét két keményfalemez közé szorítottam. A gombostű fejéhez egy rugós erőmérőt csatlakoztattam, amellyel a tű fejét különböző erővel húztam. A pontosabb leolvasás érdekében a gombostű fejének elmozdulását egy lámpa segítségével a falra kivetítettem. A mérést öt különböző gombostűvel végeztem el. A mérési adatokat a lágyítás előtti és utáni állapotra a táblázat tartalmazza. A grafikon feltünteti a mérés pontosságát is.
 

ErőLehajlás(mm)(N)lágyítás előttlágyítás után1  2345átlagszórás1  2345átlagszórás0,5111111,00222342,50,81,0221,5232,10,58108988,60,81,5342343,20,7121311111412,2 1,22,0573565,21,3-------2,58105797,81,7-------3,0121410101412,0 1,8-------
 

 
 

A lehajlásokat 14 mm körüli értékig mértem. Az adatokból és az ábrázolt görbéből látható, hogy a kilágyított gombostű ugyanakkora erő hatására jobban deformálódik.
 

Steiber János (Kazincbarcika, Ságvári E. Gimn., III. o. t.)

 

Megjegyzések. 1. A gombostű acélból készült. Keménységét edzéssel érték el. Az acél a vas és szén olyan ötvözete, ahol a széntartalom nem lépi túl az 1,7 súlyszázalékot. Az edzés egy 900C-ra történő felmelegítésből és egy gyors lehűtésből áll. Így lehűlés után a szénatomok szétfeszítik a kristályrácsot és ezért az anyag kemény lesz. Ha a felhevített anyagot lassan hűtjük le, akkora szénatomok egyes helyeken csoportosulni tudnak, így kevésbé fejtik ki keményítő hatásukat.
Az edzett acél kemény és rugalmas, míg a kilágyított acél szívósabb, azaz könnyebben és maradandóan deformálható, nehezebb eltörni.
 

2. Szűcs Gábor (Pécs, Leövey Klára Gimn., II. o. t.) kimérte a lehajlási görbét csökkenő terhelés esetében is. A két görbét együtt hiszterézis görbének nevezzük. Hőkezelés előtt a maradandó alakváltozás elég kicsi volt. Kilágyított gombostű esetén nagy maradandó alakváltozást tapasztalt.