ЗАПИТАННЯ №1 Яка величина модуля Юнга для матеріалу дроту, якщо при підвішуванні навантаження дріт видовжується
ЗАПИТАННЯ №1 Яка величина модуля Юнга для матеріалу дроту, якщо при підвішуванні навантаження дріт видовжується на 0,6 мм? У дроту довжиною 5 м та площею поперечного перерізу 2 мм2 навісили вантаж масою 5,1 кг. Отримати відповідь у ГПа.
ЗАПИТАННЯ №2 Який приріст внутрішньої енергії газу, якщо йому надали кількість теплоти 60 кДж при ізобарному нагріванні 16 моль газу на 180 К? Отримати відповідь у кДж.
ЗАПИТАННЯ №3 Що виконує роль діелектрика в плоскому конденсаторі?
21.12.2023 01:27
Разъяснение: Модуль Юнга - это величина, которая характеризует упругие свойства материала и его способность сопротивляться деформации. Для расчета модуля Юнга материала дрота, нам понадобятся следующие данные: длина дрота (L = 5 м), площадь поперечного сечения (A = 2 мм²) и изменение длины дрота при подвешивании нагрузки (ΔL = 0,6 мм).
Модуль Юнга (E) вычисляется по формуле: E = (F/A) / (ΔL/L), где F - сила, A - площадь поперечного сечения, ΔL - изменение длины, L - исходная длина.
В данном случае, чтобы найти модуль Юнга материала дрота, мы сначала должны найти силу, действующую на дрот. Сила определяется как произведение массы нагрузки (m = 5,1 кг) на ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²): F = m * g. Затем, подставляем полученные значения в формулу для модуля Юнга и решаем: E = (F/A) / (ΔL/L).
Доп. материал:
Дано:
Длина дрота (L) = 5 м
Площадь поперечного сечения (A) = 2 мм²
Изменение длины дрота (ΔL) = 0,6 мм
Решение:
Сначала найдем силу: F = m * g = 5,1 кг * 9,8 м/с² = 49,98 Н
Затем, подставляем значения в формулу для модуля Юнга: E = (F/A) / (ΔL/L) = (49,98 Н / 2 мм²) / (0,6 мм / 5 м)
Расчет:
E = (49,98 Н / 0,002 м²) / (0,0006 м / 5 м) = 83 300 000 Па = 83 ГПа
Совет: Чтобы лучше понять, как работает формула для модуля Юнга, вы можете представить себе дрот, на который подвешена нагрузка. Изменение длины дрота связано с воздействием силы на него. Чем больше модуль Юнга, тем меньше будет изменение длины дрота при данной силе.
Закрепляющее упражнение: Какое изменение длины дрота с площадью поперечного сечения 3 мм² и модулем Юнга 70 ГПа произойдет, если на него будет подвешена нагрузка массой 4,5 кг? (Ответ округлите до трех знаков после запятой и выразите в метрах)