Какую наименьшую нагрузку необходимо приложить к латунной проволоке длиной 4,0 м и сечением 20 мм², чтобы вызвать
Какую наименьшую нагрузку необходимо приложить к латунной проволоке длиной 4,0 м и сечением 20 мм², чтобы вызвать остаточную деформацию? Какое будет относительное удлинение проволоки? Значение предела упругости латуни составляет 1,1×10⁸ Н/м². Массу проволоки можно не учитывать.
23.05.2024 14:39
Описание:
Для расчета остаточной деформации латунной проволоки, необходимо воспользоваться формулой для удлинения проволоки при приложении нагрузки. Формула для удлинения проволоки имеет вид:
ε = (F * L) / (S * E)
где:
ε - удлинение проволоки,
F - приложенная нагрузка,
L - длина проволоки,
S - сечение проволоки,
E - модуль Юнга для латуни.
Значение модуля Юнга для латуни равно 1,1×10⁸ Н/м².
Для определения наименьшей нагрузки, необходимой для вызова остаточной деформации, мы должны установить значение удлинения, равное остаточной деформации, то есть ε = 0,001 (относительное удлинение проволоки составляет 0,1%).
Теперь мы можем переписать формулу и выразить F:
F = (ε * S * E) / L
Вставив значения проволоки в формулу, мы можем найти ответ.
Пример:
Длина проволоки (L) = 4,0 м
Сечение проволоки (S) = 20 мм² = 0,00002 м²
Предел упругости латуни (E) = 1,1×10⁸ Н/м²
Относительное удлинение проволоки (ε) = 0,001 (0,1%)
F = (0,001 * 0,00002 * 1,1×10⁸) / 4,0
Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с понятием модуля Юнга и его значениями для различных материалов. Также полезно разобраться в относительном удлинении проволоки и его влиянии на материал.
Упражнение:
Мы имеем латунную проволоку длиной 2,5 м и сечением 30 мм². Предел упругости латуни составляет 1,5×10⁸ Н/м². Какую наименьшую нагрузку нужно приложить для вызова остаточной деформации? Какое будет относительное удлинение проволоки? (Массой проволоки можно пренебречь)