Какова должна быть длина стальной проволоки, подвешенной за один конец и опущенной в воду, чтобы она не лопнула из-за
Какова должна быть длина стальной проволоки, подвешенной за один конец и опущенной в воду, чтобы она не лопнула из-за собственного веса? У стали предел прочности равен 170 МПа, а плотность составляет 7800 кг/м^3.
25.11.2024 09:26
Описание: Чтобы понять, какова должна быть длина стальной проволоки, чтобы она не лопнула в воде из-за своего веса, нам необходимо проанализировать силы, действующие на проволоку.
Когда проволока подвешена за один конец и опущена в воду, на нее действует сила тяжести, направленная вниз. В то же время, на проволоку действует сила, возникающая из-за плавучести, направленная вверх. Чтобы проволока не лопнула, эти две силы должны быть уравновешены.
Можем использовать следующую формулу, чтобы найти длину проволоки:
длина = (плотность * объем проволоки * g) / (пи * радиус^2 * предел прочности)
где:
- плотность - плотность стали (7800 кг/м^3)
- объем проволоки - объем проволоки, зависит от ее формы и размеров
- g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2)
- радиус - радиус проволоки
- предел прочности - предел прочности стали (170 МПа), приведенный в Паскалях
Доп. материал:
Предположим, у нас есть стальная проволока радиусом 0.02 метра. Какова должна быть ее длина, чтобы она не лопнула в воде?
Решение:
Длина = (7800 * объем проволоки * 9.8) / (пи * (0.02^2) * 170 * 10^6)
Совет: Для лучшего понимания данной темы, важно понимать основные понятия, такие как плотность, предел прочности и плавучесть. Также полезно помнить, что формула может варьироваться в зависимости от конкретных условий задачи.
Практика:
Проволока изготовлена из стали с плотностью 8000 кг/м^3 и имеет радиус 0.03 метра. Какова должна быть ее длина, чтобы она не лопнула в воде? (Предел прочности стали равен 200 МПа)