Какова сила, с которой стальная балка, закрепленная жестко на стене и имеющая

Question

Физика: Какова сила, с которой стальная балка, закрепленная жестко на стене и имеющая площадь поперечного сечения 50 см², давит на стену при повышении температуры на 40К?

Загадочный_Парень · Accepted Answer

Для решения данной задачи нам понадобится закон теплового расширения и формула для расчета силы давления.

Закон теплового расширения утверждает, что изменение размеров тела пропорционально изменению его температуры. Формула для расчета изменения длины стальной балки в зависимости от изменения температуры имеет вид:

Δ L = L \cdot α \cdot Δ T,

где

Δ L

- изменение длины,

L

- исходная длина балки,

α

- коэффициент линейного расширения,

Δ T

- изменение температуры.

Коэффициент линейного расширения для стали составляет около

12 \times 10^{- 6} К^{- 1}

.

Теперь мы можем рассчитать изменение длины балки:

Δ L = 20 м \times (12 \times 10^{- 6} К^{- 1}) \times 40 К = 9.6 \times 10^{- 3} м = 9.6 мм .

Чтобы рассчитать силу, с которой балка давит на стену, мы используем формулу для давления:

P = \frac{F}{A},

где

P

- давление,

F

- сила,

A

- площадь поперечного сечения балки.

Решим эту формулу относительно силы:

F = P \cdot A .

Теперь, когда у нас есть изменение длины

Δ L

и площадь поперечного сечения

A

, мы можем найти давление:

P = \frac{Δ L}{A} .

Подставим значения:

P = \frac{9.6 \times 10^{- 3} м}{50 {см}^{2}} .

Переведем площадь поперечного сечения в квадратные метры:

P = \frac{9.6 \times 10^{- 3} м}{50 \times 10^{- 4} м^{2}} = 192 Па .

Таким образом, сила, с которой стальная балка давит на стену при повышении температуры на 40 К, составляет 192 Па.

Какова сила, с которой стальная балка, закрепленная жестко на стене и имеющая площадь поперечного сечения 50 см², давит

Загадочный_Парень

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!