Какова должна быть наименьшая сторона квадрата из стали, чтобы его относительное удлинение не превышало I/2000 и напряжение не превышало 120 МПа? Данные: усилие F=120 кН, модуль упругости стали E=2*10^5 МПа.
Basya_3146
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон Гука и формулу для относительного удлинения материала.
Итак, начнем с формулы закона Гука:
где - напряжение, - усилие и - площадь сечения.
Затем, воспользуемся формулой для относительного удлинения:
где - изменение длины, - исходная длина, - напряжение и - модуль упругости.
Мы хотим, чтобы относительное удлинение не превышало и напряжение не превышало . Поэтому, мы можем записать два условия:
Давайте решим задачу пошагово.
Шаг 1: Найдем площадь сечения квадрата. Пусть сторона квадрата равна , тогда его площадь будет .
Шаг 2: Найдем напряжение в стали. Подставим значение усилия и площади сечения в формулу напряжения:
Шаг 3: Найдем относительное удлинение материала. Подставим значение модуля упругости и напряжения в формулу относительного удлинения:
Шаг 4: Установим условия задачи для относительного удлинения и напряжения:
Шаг 5: Решим первое неравенство относительного удлинения для :
Шаг 6: Решим второе неравенство напряжения для :
Шаг 7: Сравним результаты из шагов 5 и 6 и выберем наибольшее значение :
Найдем наименьшее положительное значение для из этого неравенства, чтобы его относительное удлинение не превышало и напряжение не превышало .
Итак, начнем с формулы закона Гука:
где
Затем, воспользуемся формулой для относительного удлинения:
где
Мы хотим, чтобы относительное удлинение не превышало
Давайте решим задачу пошагово.
Шаг 1: Найдем площадь сечения квадрата. Пусть сторона квадрата равна
Шаг 2: Найдем напряжение в стали. Подставим значение усилия
Шаг 3: Найдем относительное удлинение материала. Подставим значение модуля упругости
Шаг 4: Установим условия задачи для относительного удлинения и напряжения:
Шаг 5: Решим первое неравенство относительного удлинения для
Шаг 6: Решим второе неравенство напряжения для
Шаг 7: Сравним результаты из шагов 5 и 6 и выберем наибольшее значение
Найдем наименьшее положительное значение для
Знаешь ответ?