Яка потрібна сила, щоб розтягнути залізну дротину, довжиною 1,5 м та перерізом 10–6 м 2, на 1,5 мм? Припускаємо

Тема вопроса: Разтягивание провода

Описание: Для определения силы, необходимой для растяжения железной проволоки, мы можем использовать закон Гука, который связывает напряжение, деформацию и модуль Юнга. Формула Гука выглядит так:

F = E * A * ΔL / L

где:
F - сила, необходимая для растяжения провода,
E - модуль Юнга,
A - площадь поперечного сечения провода,
ΔL - изменение длины провода,
L - исходная длина провода.

В данной задаче исходные данные следующие:
L = 1,5 м (исходная длина провода),
A = 10–6 м² (площадь поперечного сечения провода),
ΔL = 1,5 мм = 0,0015 м (изменение в длине).

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу Гука и рассчитать силу F:

F = E * A * ΔL / L
F = E * 10–6 м² * 0,0015 м / 1,5 м
F = E * 10–9 м * 0,0015 м
F = E * 1,5 * 10–12 Н

Таким образом, сила, необходимая для растяжения железной проволоки, с указанными характеристиками, равна E * 1,5 * 10–12 Н, где E - модуль Юнга провода.

Дополнительный материал: Вам необходимо растянуть железный провод длиной 1,5 м и площадью поперечного сечения 10–6 м² на 1,5 мм. Какова сила, необходимая для растяжения провода, если модуль Юнга остается неизменным?

Совет: Для лучшего понимания данной темы, полезно узнать больше о законе Гука и модуле Юнга. Ознакомьтесь с некоторыми примерами и проведите дополнительные расчеты, чтобы лучше освоить материал.

Дополнительное задание: Аналогичный провод изготовлен из алюминия с такими же размерами. Если модуль Юнга для алюминиевой проволоки равен половине модуля Юнга для железной проволоки, какая сила потребуется, чтобы растянуть алюминиевую проволоку?