Какое напряжение возникает в медном стержне при нагревании с 10 до 80 градусов Цельсия, когда он плотно вставлен между
Какое напряжение возникает в медном стержне при нагревании с 10 до 80 градусов Цельсия, когда он плотно вставлен между неподвижными плоскостями?
14.12.2023 17:11
Объяснение:
При нагревании металлического стержня возникает термическое расширение материала. Когда стержень плотно вставлен между неподвижными плоскостями, его расширение становится ограниченным, что приводит к возникновению напряжений.
Чтобы рассчитать напряжение в медном стержне, можно использовать формулу:
\[ \Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T \]
где:
- \( \Delta L \) - изменение длины стержня;
- \( \alpha \) - линейный коэффициент термического расширения, который для меди составляет примерно \( 16.5 \times 10^{-6} \) градус Цельсия в обратной степени;
- \( L_0 \) - исходная длина стержня;
- \( \Delta T \) - изменение температуры.
Таким образом, напряжение в медном стержне можно рассчитать следующим образом:
\[ \Delta V = E \cdot \Delta L \]
где:
- \( \Delta V \) - изменение объема стержня;
- \( E \) - модуль Юнга для меди, который составляет примерно \( 110 \times 10^9 \) Па.
Для данной задачи, исходные данные - изменение температуры (\( \Delta T \)) равно 70 градусов Цельсия, исходная длина (\( L_0 \)) неизвестна. Для решения задачи необходимо знать исходную длину или какую-то другую информацию для определения ее.
Совет:
Если в задаче отсутствуют некоторые данные, необходимые для решения, необходимо обратиться к учителю или преподавателю для получения дополнительной информации.
Закрепляющее упражнение:
Решите задачу о напряжении в медном стержне с исходной длиной 0.5 м и изменением температуры 50 градусов Цельсия.