Если массу груза увеличить в 2 раза без изменения площади поперечного сечения, каков будет эффект на механическое
Если массу груза увеличить в 2 раза без изменения площади поперечного сечения, каков будет эффект на механическое напряжение, испытываемое проволокой, на которой груз подвешен?
21.12.2023 23:02
Инструкция: Механическое напряжение, которое испытывает проволока, на которой подвешен груз, зависит от массы груза и площади поперечного сечения проволоки. Если массу груза увеличить в 2 раза без изменения площади поперечного сечения, то механическое напряжение, испытываемое проволокой, также увеличится в 2 раза.
Механическое напряжение вычисляется по формуле:
$$
\sigma = \frac{F}{A}
$$
где $\sigma$ - механическое напряжение, $F$ - сила, действующая на проволоку, $A$ - площадь поперечного сечения проволоки.
Если массу груза увеличить в 2 раза, то сила, действующая на проволоку, также увеличится в 2 раза. При этом площадь поперечного сечения проволоки остается неизменной, поэтому механическое напряжение будет увеличиваться вместе с увеличением силы, и в данном случае оно увеличится в 2 раза.
Демонстрация:
Пусть изначально масса груза составляет 5 кг. Тогда сила, действующая на проволоку, будет равна $5 \cdot 9.8 = 49$ Н (с учетом ускорения свободного падения $g = 9.8$ м/с^2). При увеличении массы груза до 10 кг, сила, действующая на проволоку, станет равной $10 \cdot 9.8 = 98$ Н. Соответственно, механическое напряжение увеличится в 2 раза: $\sigma_1 = \frac{49}{A}$ и $\sigma_2 = \frac{98}{A}$.
Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основными принципами механики и напряжения материалов. Познакомьтесь с понятием механического напряжения, его формулой и методами его расчета. Изучите также связь между массой груза, силой и механическим напряжением.
Задание:
Проволока имеет площадь поперечного сечения 0.01 квадратных метров. Если на эту проволоку подвесить груз массой 8 кг, найдите механическое напряжение, которое испытывает проволока, и запишите ответ в паскалях.