Які значення механічної напруги в мідному дроті і відносне видовження, якщо на нього підвішений вантаж масою 5

Тема: Механічна напруга та відносне видовження.

Пояснення: Механічна напруга, також відома як напруженість, вживається для вимірювання сили, діючої на певну площину, поділену на цю площу. Вона виражається формулою:

механічна напруга = сила / площа.

В даному випадку, на дріт діє вага вантажу, яка дорівнює 5 кг помноженому на прискорення вільного падіння, що дорівнює 9.8 м/с². Тому сила, що діє на дріт, дорівнює:

сила = маса * прискорення = 5 кг * 9.8 м/с² = 49 Н.

Площа поперечного перерізу дроту дорівнює 0.5 мм², але ми повинні використовувати площу у метрах, тому переведемо міліметри у метри, діливши на 1000:

площа = 0.5 мм² / 1000 = 0.0005 м².

Тепер, підставляючи значення сили та площі у формулу механічної напруги, отримуємо:

механічна напруга = 49 Н / 0.0005 м² = 98 000 Н/м².

Що стосується відносного видовження, воно вказує на зміну довжини об'єкта під дією зовнішньої сили. Формула відносного видовження має вигляд:

відносне видовження = зміна довжини / початкова довжина.

В даному випадку відносне видовження буде дорівнювати нулеві, оскільки вказано, що дріт підвішено, а це означає, що він знаходиться в стані рівноваги і не видовжується ані змінює форму.

Приклад використання: Нехай на дріт підвішено вантаж масою 10 кг та площею перерізу 1 мм². Знайти механічну напругу та відносне видовження.

Порада: Для кращого розуміння матеріалу, намагайтеся наочно представити ситуацію, запитуючи себе, які сили діють на об'єкт, яка його площа і які параметри відомі. Використовуйте формули, щоб математично описати ситуацію.

Вправа: На створену штучну кістку площею поперечного перерізу 2 см² діє механічна напруга 50 Н/см². Знайдіть силу, яка діє на цій кістці.