Масса, вызывающая удлинение полоски
Физика

Какая масса должна быть прикреплена к вертикально подвешенной полоске длиной 5 см, поперечным сечением 0,1 см^2

Какая масса должна быть прикреплена к вертикально подвешенной полоске длиной 5 см, поперечным сечением 0,1 см^2 и модулем Юнга 2*10^5 н/м^2, чтобы вызвать удлинение?
Верные ответы (1):
  • Оса_1426
    Оса_1426
    11
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Масса, вызывающая удлинение полоски.

    Инструкция: Для расчета массы, которая вызывает удлинение полоски, необходимо использовать закон Гука. Закон Гука устанавливает, что деформация упругого тела (удлинение или сжатие) пропорциональна приложенной силе и обратно пропорциональна жесткости материала. Формула для расчета удлинения полоски:

    ∆L = (F * L) / (A * Y),

    где:
    ∆L - удлинение полоски,
    F - приложенная сила (масса),
    L - длина полоски,
    A - поперечное сечение полоски,
    Y - модуль Юнга и может рассматриваться как мера жесткости материала.

    Для расчета массы необходимо переставить формулу так, чтобы неизвестной стала масса F:

    F = (∆L * A * Y) / L.

    Размерности были даны в условии задачи - L = 5 см = 0,05 м, A = 0,1 см^2 = 0,0001 м^2 и Y = 2 * 10^5 Н/м^2.

    Подставляя данные в формулу, получим:

    F = (∆L * 0,0001 м^2 * 2 * 10^5 Н/м^2) / 0,05 м.

    Выполняя вычисления, получаем:

    F = 0,0004 ∆L Н.

    Таким образом, масса, прикрепленная к вертикально подвешенной полоске, должна быть равна 0,0004 раз удлинения полоски.

    Совет: Для лучшего понимания задачи рекомендуется четко определить все известные величины и их размерности, а также использовать систему СИ (метрическую систему единиц). Также полезно знать, что модуль Юнга - это коэффициент пропорциональности между напряжением и деформацией в упругом материале.

    Ещё задача: Полоска длиной 10 см имеет поперечное сечение 0,2 см^2 и модуль Юнга 1,8 * 10^5 Н/м^2. Какая масса должна быть прикреплена к полоске, чтобы вызвать удлинение в 1 мм? Ответ округлите до трех знаков после запятой.
Написать свой ответ: