Яка є мінімальна довжина необхідна для свинцевого дроту, щоб він, бувши підвішеним за один кінець у вертикальному

Предмет вопроса: Розрив свинцевого дроту

Пояснення: Для розрахунку мінімальної довжини необхідно знати, як впливає вага свинцю на дріт і в якому місці відбудеться розрив.

Сила, яка діє на довільний шматок дроту, рівна його вагою. Сила розподіляється рівномірно по всій довжині дроту. У місці розриву довжину дроту можна розбити на дві частини: підвішену і у вертикальному положенні. Обидві частини вагою діють одна на одну.

Максимальна сила, яку може витримати свинцевий дріт, не перевищує його границю міцності. За умовою границя міцності свинцю становить 19,6.

Коли розрив відбувається, сила, що діє на дріт, розподіляється між підвішеною та вертикальною частинами дроту. Мінімальна довжина необхідна для розриву буде досягнута, коли сили, що діють на обидві частини дроту, стануть рівними границі міцності свинцю.

Демонстрация: Задача вимагає знання формули для знаходження сили, яка діє на довільний шматок дроту (сила = маса * прискорення вільного падіння). За умовою, дріт підвішений за один кінець у вертикальному положенні, тому сила, діюща на нього, рівна його вазі. Вага свинцевого дроту залежить від його довжини. Мінімальна довжина буде та, при якій сила розподілиться рівномірно, і сили, що діють на обидві його частини, стануть рівними границі міцності свинцю.

Совет: Для кращого розуміння теми рекомендую дослідити поняття границі міцності і як вона впливає на розрив дротів. Вивчайте формули та закони, пов"язані з вагою, силою тяжіння та прискоренням вільного падіння. Дослідіть, як сили діють на об"єкти, які підвішуються або висуваються у вертикальному положенні.

Вправа: Яка мінімальна довжина дроту зі значенням границі міцності свинцю 19,6, щоб він, бувши підвішений за один кінець у вертикальному положенні, не розірвався внаслідок власної ваги? Вага свинцю становить 10.2.