18. Elasticiteitsmodulus van rubber
Inleiding
Voor het uitrekken van een veer is een kracht nodig. Het verband tussen de kracht F en de uitrekking Δℓ wordt gegeven door de wet van Hooke: F = C⋅∆ℓ. Hierin is C de veerconstante van de veer. Het uitrekken van een strook rubber is vergelijkbaar met het uitrekken van een veer. Voor het verband tussen de kracht F en de uitrekking Δℓ geldt in dit geval de volgende formule:
In deze formule is E de elasticiteitsmodulus van rubber, A de oppervlakte van de dwarsdoorsnede en ℓ0 de oorspronkelijke lengte van de rubberstrook. Bij het uitrekken van de rubberstrook verandert zowel de breedte als de dikte – en daarmee de oppervlakte A van de dwarsdoorsnede van de strook. Om de elasticiteitsmodulus E van rubber te bepalen, zijn dus ook metingen van de breedte en de dikte van de rubberstrook nodig. In dit experiment maken we gebruik van een radioactieve bron met β-straling om de dikte van de rubberstrook te bepalen.
| Absorptie | havo: moeilijk | vwo: makkelijk | Mobiel en UU |
Doel
Bepalen van de elasticiteitsmodulus van rubber.
Opstelling
De opstelling bestaat uit een rubberstrook, via een krachtmeter vastgemaakt aan een spanner voor het uitrekken van de rubberstrook.
Aan de ene kant van de rubberstrook staat een bron met strontium-90 en daar tegenover aan de andere kant van de strook een Geiger-Müller telbuis met pulsenteller.
Toepassingen
Het verband tussen materiaaldikte en de intensiteit van de doorgelaten β-straling is bruikbaar in de industrie bij onder andere het vullen van flessen met vloeistof en het meten en regelen van de dikte van papier en plasticfolie tijdens het productieproces.