Каков модуль упругости материала стержня, если его квадратное сечение составляет 12 мм и его длина равна 100 мм
Каков модуль упругости материала стержня, если его квадратное сечение составляет 12 мм и его длина равна 100 мм, а он нагружен силой 10 кН, в результате чего его длина изменилась до 101 мм? Известно, что предел пропорциональности материала составляет 200 МПа. Какой из перечисленных вариантов правильно определяет модуль упругости материала: 1) Е=6,9•103 МПа 2) Е=6,9•104 МПа 3) Е=2,0•104 МПа или 4) Е=2,0•105 МПа?
09.12.2023 17:12
Разъяснение:
Модуль упругости материала определяет его способность вернуться в исходное состояние после применения силы. Для стержня, его модуль упругости можно вычислить, используя формулу:
E = (F * L) / (A * ΔL),
где:
E - модуль упругости материала,
F - приложенная сила,
L - исходная длина стержня,
A - площадь поперечного сечения стержня,
ΔL - изменение длины стержня.
В данном случае, у нас даны следующие значения:
F = 10 кН = 10 000 Н,
L = 100 мм = 0,1 м,
A = 12 мм * 12 мм = 144 мм^2 = 0,000144 м^2,
ΔL = 101 мм - 100 мм = 0,001 м.
Подставим эти значения в формулу и решим ее:
E = (10 000 * 0,1) / (0,000144 * 0,001) = 6,944,444,444 МПа.
Таким образом, модуль упругости материала стержня составляет приблизительно 6,944 • 10^9 Па или 6,944 • 10^4 МПа.
Например:
У нас есть стержень с квадратным сечением, который длиной 100 мм. Стержень нагружен силой 10 кН, в результате изменяется его длина до 101 мм. Какой модуль упругости материала стержня?
Совет:
Чтобы лучше понять, как использовать формулу модуля упругости материала, помните, что модуль упругости является мерой жесткости материала и определяет, насколько он устойчив к эластическим деформациям.
Закрепляющее упражнение:
Квадратный стержень имеет площадь поперечного сечения в 25 мм^2. Его исходная длина составляет 150 мм, а приложенная сила равна 500 Н. В результате этого стержень удлиняется на 0,2 мм. Какой модуль упругости у этого материала?