Яке буде абсолютне видовження сталевого стержня довжиною 5 м, із площею поперечного перетину 8•10^-5 м^2, якщо на нього
Яке буде абсолютне видовження сталевого стержня довжиною 5 м, із площею поперечного перетину 8•10^-5 м^2, якщо на нього діє вантаж масою 1,96 кН?
27.01.2024 20:42
Объяснение:
Растяжение стального стержня под действием нагрузки происходит из-за внешних сил, в данном случае массы, которая действует на него сверху. Для определения абсолютного удлинения стержня можно использовать закон Гука.
Закон Гука для стержней: F = k * Δl
Где:
F - сила, действующая на стержень (в данном случае масса)
k - коэффициент пропорциональности (удельная жесткость стержня)
Δl - изменение длины стержня
Коэффициент пропорциональности (удельная жесткость стержня) может быть выражен как:
k = (E * A) / L
Где:
E - модуль Юнга стали
A - площадь поперечного сечения стержня
L - исходная длина стержня
Теперь мы можем рассчитать изменение длины стержня:
F = k * Δl ==> Δl = F / k
k = (E * A) / L
F = m * g (масса * ускорение свободного падения)
Значения:
L - исходная длина стержня (5 м)
A - площадь поперечного сечения стержня (8•10^-5 м^2)
m - масса (1,96 кг)
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2)
Вы можете решить задачу, подставив эти значения и рассчитав изменение длины стержня Δl.
Дополнительный материал:
Дано: Длина стержня (L) = 5 м, Площадь поперечного сечения стержня (A) = 8•10^-5 м^2, Масса (m) = 1,96 кг, Ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с^2
Найти: Абсолютное удлинение стержня (Δl)
Решение:
1. Рассчитаем коэффициент пропорциональности k:
k = (E * A) / L
2. Зная массу (m), рассчитаем силу F:
F = m * g
3. Подставим найденные значения в уравнение Δl = F / k и рассчитаем абсолютное удлинение стержня (Δl).
Совет:
Для успешного решения данной задачи необходимо знать модуль Юнга для стали и учитывать правильные единицы измерения. Не забывайте, что ответ будет в метрах.
Задание для закрепления:
Используя формулу абсолютного удлинения стержня, рассчитайте, как изменится длина стального стержня, если на него будет действовать масса 2,5 кг, при условии, что исходная длина стержня равна 3 метрам, а площадь поперечного сечения стержня составляет 5•10^-5 м^2.