Модуль Юнга и механическое напряжение
Якому значенню модуля Юнга та механічної напруги піддається дріт, якщо внаслідок дії тягаря масою 10 кг, довжина дроту
Якому значенню модуля Юнга та механічної напруги піддається дріт, якщо внаслідок дії тягаря масою 10 кг, довжина дроту, який має площу поперечного перерізу 2,5 мм2, змінилася на 1 мм?
10.12.2023 14:31
Написать свой ответ:
Пояснение: Модуль Юнга является физической величиной, которая характеризует упругие свойства материала. Он определяет отношение между механическим напряжением (силой, действующей на материал) и относительным удлинением или сжатием материала.
Модуль Юнга обозначается символом E и измеряется в паскалях (Па). При подаче силы на материал, его длина изменяется, и величина этого изменения является важной характеристикой материала.
Механическое напряжение (σ) определяется как отношение силы, действующей на материал, к его площади поперечного сечения:
σ = F / A,
где F - сила, действующая на материал, A - площадь поперечного сечения материала.
Для нахождения значения модуля Юнга (E) и механического напряжения (σ) материала, вам необходимо знать изменение длины материала (ΔL), исходную длину материала (L), площадь поперечного сечения материала (A) и силу, действующую на материал (F).
Формула для нахождения модуля Юнга (E):
E = (F * L) / (A * ΔL),
Формула для нахождения механического напряжения (σ):
σ = F / A.
Пример использования:
Дано: масса тяжелого груза (m) = 10 кг, изменение длины дрота (ΔL) = 1 мм, площадь поперечного сечения дрота (A) = 2,5 мм2.
Найти: значение модуля Юнга (E) и механического напряжения (σ) дрота.
Решение:
Шаг 1: Найти силу, действующую на дрот.
F = m * g,
где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с2).
Шаг 2: Найти модуль Юнга (E).
E = (F * L) / (A * ΔL),
где L - исходная длина дрота.
Шаг 3: Найти механическое напряжение (σ).
σ = F / A.
Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с учебниками по физике, где подробно описываются основные законы механики, включая модуль Юнга и механическое напряжение.
Упражнение:
Если сила, действующая на дрот, равна 20 Н, и исходная длина дрота равна 2 м, а площадь поперечного сечения составляет 5 мм2, найдите значение модуля Юнга (E) и механического напряжения (σ) дрота.