Meranie medze pevnosti stebla v strihu (návod + vypracovaná úloha)

Teória k meraniu:
Medza pevnosti materiálu v strihu je mechanické napätie po prekročení, ktorého dôjde k prestrihnutiu materiálu. V rámci tejto laboratórnej úlohy meriame medzu pevnosti materiálu v strihu. Ide o mechanické napätie, ktoré keď je prekročené, dôjde k prestrihnutiu materiálu. Jednotkou napätia v strihu je Pascal (Pa). Pod strižnou silou budeme rozumieť silu potrebnú na prestrihnutie stebla. Na steblo je potrebné vyvinúť taký tlak, ktorý ho dokáže prestrihnúť. Použijeme na to zariadenie podľa Obr. 49.
Zariadenie využíva systém páky. Táto páka je otočná okolo osi O v určitej vzdialenosti a od osi otáčania sa nachádza nôž zariadenia. Pod nožom je protiostrie PO. Medzi nôž a protiostrie vkladáme steblo. Pohybujeme závažím Z, ktoré je zavesené na koliesku, smerom od osi O ku koncu páky.
V určitej vzdialenosti od osi O závažie vytvorí dostatočný tlak na páku, ktorá potom cez nôž prestrihne steblo. Tu platí rovnosť momentov stržţnej sily a závažia:
...
Postup merania:

1) Priemery d1 a d2 určíme na profilprojektore (obr.1b). Vzorku položíme na stolík profilprojektoru ( na kruhovú sklenenú platňu), zapneme žiarovku. Zaostríme kolieskom na pravej strane vzadu tak, aby sa nám na matnici objavil ostrý obraz vzorky zväčšený v n-krát. Zväčšenie je dané vlastnosťami objektívu a pre daný profilprojektor je známe.
2) Na obraze stebla na 10-ich rôznych miestach zmeriame d1. Zmeriame hrúbku steny stebla h 10-krát a d2 vypočítame podľa vťahu d2 =d1 -2*h. Hodnoty d1 a d2 delíme zväčšením prístroja a zapíšeme do tabuľky.
3) Prístroj uvedieme do činnosti a vahadlo posunieme do ľavej krajnej polohy.
4) Do kovovej trubičky meriaceho zariadenia vložíme steblo tak, aby siahalo až po žabku kosy na vahadle. Prehodíme páčku posuvu doprava a vypínačom uvedieme zariadenie do chobu. Závažie sa posúva po vahadle doprava, až sa steblo prestrihne. Potom zariadenie vypneme a na stupnici odčítame hodnoty x,a.
5) Určíme tiaž závažia a vypočítame silu F podľa vzťahu
...