Каков модуль юнга материала, из которого изготовлена проволока, если сила в 100 Н вызывает удлинение проволоки длиной
Каков модуль юнга материала, из которого изготовлена проволока, если сила в 100 Н вызывает удлинение проволоки длиной 10 м и диаметром 0,8 мм на 1 см?
15.12.2023 10:27
Пояснение: Модуль Юнга - это физическая величина, которая измеряет упругие свойства материала, то есть его способность восстанавливать форму после деформации. Он обозначается символом E и измеряется в паскалях (Па).
Для решения данной задачи, первым делом нужно определить удлинение проволоки. Формула для рассчета удлинения проволоки выглядит следующим образом:
у = (F * L) / (S * E)
где у - удлинение проволоки, F - сила, L - длина проволоки, S - площадь поперечного сечения проволоки, E - модуль Юнга материала проволоки.
Мы знаем значения силы и длины проволоки. Для вычисления модуля Юнга нам нужно узнать площадь поперечного сечения проволоки.
Площадь поперечного сечения проволоки вычисляется по формуле:
S = π * r^2
где π - приближенное значение числа Пи, r - радиус проволоки.
Таким образом, мы должны найти радиус проволоки (диаметр проволоки можно использовать для нахождения радиуса).
Применим формулу для нахождения радиуса:
r = d / 2
где r - радиус проволоки, d - диаметр проволоки.
Подставим все значения в формулы и найдем модуль Юнга материала проволоки.
Демонстрация:
Для данной задачи, если сила в 100 Н вызывает удлинение проволоки длиной 10 м и диаметром 0,8 мм, мы можем решить ее следующим образом:
1. Найдем радиус проволоки:
r = d / 2 = 0.8 мм / 2 = 0.4 мм = 0.0004 м
2. Найдем площадь поперечного сечения проволоки:
S = π * r^2 = 3.14 * (0.0004 м)^2 = 0.0000005026 м^2
3. Найдем модуль Юнга материала проволоки:
E = (F * L) / (S * у)
E = (100 Н * 10 м) / (0.0000005026 м^2 * у)
Совет:
Для лучшего понимания модуля Юнга и его связи с удлинением проволоки и силой, рекомендуется изучить определение и формулы для модуля Юнга, понять значение площади поперечного сечения и единицы измерения Паскаль.
Задание для закрепления:
Если сила в 200 Н вызывает удлинение проволоки длиной 15 м и диаметром 1 мм, определите модуль Юнга материала проволоки.