Яка механічна напруга в алюмінієвому дроті після його розтягнення на 0.1 см, якщо його початкова довжина була 160
Яка механічна напруга в алюмінієвому дроті після його розтягнення на 0.1 см, якщо його початкова довжина була 160 см, а модуль Юнга для алюмінію - 70 ГПа (відповідь у МПа, цілим числом)?
19.12.2023 00:31
Инструкция:
Механическое напряжение - это отношение механической нагрузки, действующей на материал, к его площади поперечного сечения. Оно выражается формулой:
σ = F / A,
где σ - механическое напряжение (в Па), F - сила (в Н) и A - площадь поперечного сечения (в м²).
Модуль Юнга - это физическая величина, которая характеризует упругие свойства материала. Он выражается формулой:
E = σ / ε,
где E - модуль Юнга (в Па), σ - механическое напряжение (в Па) и ε - деформация.
В данной задаче необходимо найти механическое напряжение в алюминиевом проводе после его растяжения на 0.1 см.
Для этого необходимо знать, что деформация ε выражается формулой:
ε = ΔL / L₀,
где ε - деформация, ΔL - изменение длины (в метрах), L₀ - начальная длина (в метрах).
Шаги решения:
1. Переведите начальную длину алюминиевого провода L₀ в метры: L₀ = 160 см = 1.6 м.
2. Подставьте известные значения в формулу деформации и найдите ΔL: ε = 0.1 см = 0.001 м.
3. Найдите деформацию ε: ε = ΔL / L₀ = 0.001 м / 1.6 м = 0.000625.
4. Подставьте значение деформации в формулу модуля Юнга и найдите механическое напряжение σ: E = 70 ГПа = 70 * 10^9 Па.
σ = E * ε = (70 * 10^9 Па) * 0.000625 = 43.75 * 10^6 Па = 43.75 МПа.
Например:
В данной задаче механическое напряжение в алюминиевом проводе после растяжения на 0.1 см составит 43.75 МПа.
Совет:
Для понимания задачи о механическом напряжении важно знать формулы, связанные с этой темой. Также полезно освежить в памяти понятия модуля Юнга и деформации. Регулярная практика решения задач на данную тему поможет лучше разобраться и запомнить основные концепции.
Практика:
Найдите механическое напряжение в стальной трубе диаметром 2 см, если на нее действует сила 500 Н. Модуль Юнга для стали равен 200 ГПа. (Ответ дайте в МПа)