Каково напряжение материала стержня, его абсолютное удлинение и модуль Юнга, если верхний конец стержня закреплен

Суть вопроса: Физика - Напряжение, удлинение и модуль Юнга

Пояснение:
Напряжение (σ) - это сила, действующая на единицу площади материала. Оно вычисляется по формуле:
σ = F / A,
где F - сила, действующая на материал, A - площадь поперечного сечения стержня.

Абсолютное удлинение (Δl) - это изменение длины стержня. Оно вычисляется по формуле:
Δl = l * ε,
где l - исходная длина стержня, ε - относительное удлинение.

Модуль Юнга (E) - это физическая величина, которая характеризует упругие свойства материала. Он вычисляется по формуле:
E = σ / ε,
где σ - напряжение, ε - относительное удлинение.

Используя известные значения, можно приступить к расчетам.

Доп. материал:
Изначально известно, что массой груза (F) является 20 кН (килоньютон), что представляет собой 20000 Н (ньютон). Площадь поперечного сечения (A) стержня равна 4 см² или 0,0004 м². Длина стержня (l) составляет 5 метров (м). Относительное удлинение (ε) равно 2,5.

1. Напряжение (σ) вычисляется следующим образом:
σ = F / A = 20000 / 0.0004 = 50000000 Па (паскаль).
2. Абсолютное удлинение (Δl) вычисляется следующим образом:
Δl = l * ε = 5 * 2.5 = 12.5 метров.
3. Модуль Юнга (E) вычисляется следующим образом:
E = σ / ε = 50000000 / 2.5 = 20000000 Па.

Совет:
Для лучшего понимания и запоминания данных формул, можно использовать ассоциации.
Например, для формулы напряжения (σ), представьте себе, что сила (F) действует на материал как "напряжение" на него. Для формулы абсолютного удлинения (Δl), можно представить, что объект "удлиняется" на определенную величину при действии силы. И для формулы модуля Юнга (E), можно ассоциировать это с названием самого материала (например, "E" как "Эластичность").

Задание для закрепления:
Найдите абсолютное удлинение (Δl) и модуль Юнга (E), если сила (F) на материал равна 100 Н, площадь поперечного сечения (A) равна 0,01 м², длина (l) - 2 м, а относительное удлинение (ε) составляет 0,05.