Каков модуль Юнга для данного сухожилия, если оно имеет длину 12 см, площадь поперечного сечения 2 мм2 и вытянулось
Каков модуль Юнга для данного сухожилия, если оно имеет длину 12 см, площадь поперечного сечения 2 мм2 и вытянулось на 2,9 мм под нагрузкой 68,6 Н?
23.12.2023 06:51
Инструкция: Для определения модуля Юнга сухожилия необходимо использовать формулу, которая связывает нагрузку, площадь поперечного сечения, длину и вытягивание материала.
Модуль Юнга представляет собой меру жесткости материала. Чем больше значение модуля Юнга, тем жестче материал и тем меньше будет деформация при определенной нагрузке.
Формула для определения модуля Юнга:
Модуль Юнга (E) = (нагрузка * длина) / (площадь поперечного сечения * вытяжение)
В данной задаче даны следующие данные:
Длина сухожилия (L) = 12 см = 0,12 м
Площадь поперечного сечения (A) = 2 мм² = 2 * 10^(-6) м²
Вытяжение (ΔL) = 2,9 мм = 2,9 * 10^(-3) м
Нагрузка (F) = 68,6 Н
Подставим значения в формулу для расчета модуля Юнга:
E = (68,6 * 0,12) / (2 * 10^(-6) * 2,9 * 10^(-3))
Выполняя арифметические операции, получаем:
E ≈ 2,64 * 10^10 Па
Таким образом, модуль Юнга для данного сухожилия составляет примерно 2,64 * 10^10 Па.
Совет: Для лучшего понимания понятия модуля Юнга, рекомендуется ознакомиться с основными свойствами материалов и их деформацией под воздействием нагрузки. Изучение физики и механики материалов поможет лучше понять данную концепцию.
Закрепляющее упражнение: Какое значение модуля Юнга будет для материала, если нагрузка составляет 150 Н, длина равна 0,25 м, площадь поперечного сечения 5 мм², а вытяжение - 0,02 мм?