Яке буде абсолютне здовження мідного дроту довжиною 3 м та площею перерізу 1 мм2, коли на нього підвісити вантаж масою
Яке буде абсолютне здовження мідного дроту довжиною 3 м та площею перерізу 1 мм2, коли на нього підвісити вантаж масою 7 кг, а модуль Юнга для латуні становить 82 ГПа?
07.08.2024 04:26
Пояснение:
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон Гука - "сила растяжения прямо пропорциональна удлинению или сжатию тела". Формула Гука выражается следующим образом:
F = k * ΔL,
где F - сила, k - коэффициент пропорциональности (также известная как модуль Юнга), ΔL - изменение длины.
Мы можем использовать формулу для определения удлинения дрота:
ΔL = (F * L) / (A * E),
где ΔL - удлинение, F - сила (в данном случае, масса * ускорение свободного падения), L - длина дрота, A - площадь поперечного сечения дрота, E - модуль Юнга.
Теперь мы можем вычислить удлинение дрота. В данном случае, L = 3 м, A = 1 мм² = 0.000001 м², F = 7 кг * 9.8 м/c² (ускорение свободного падения), E = 82 ГПа = 82 * 10⁹ Па.
Рассчитаем:
ΔL = (7 * 9.8 * 3) / (0.000001 * 82 * 10⁹)
Пример:
Подставляем данные в формулу и получаем:
ΔL = (7 * 9.8 * 3) / (0.000001 * 82 * 10⁹)
≈ 0.001 𝑚
Совет: Для лучшего понимания темы растяжения дрота и длины, полезно изучить закон Гука и модуль Юнга в более подробной форме. Также, не забывайте преобразовывать единицы измерения для удобства расчетов.
Ещё задача:
Считая, что модуль Юнга для данного дрота составляет 70 ГПа, а длина дрота - 5 м, вычислите удлинение дрота при подвеске груза массой 10 кг. Ответ округлите до трех десятичных знаков.