Какой был уровень ударной вязкости стандартного стального образца сечением в запиле 10х8 мм при испытании

Данная задача связана с изучением свойств материалов и их поведением при испытаниях. Чтобы решить ее, нам потребуются некоторые известные данные и соответствующие формулы.

Ударная вязкость (жесткость) материала определяется как количество энергии, затраченное на разрушение единицы объема материала. Ударная вязкость обычно выражается в кгс/см². В данной задаче ударная вязкость стального образца составляет 6 кгс/см².

Остаток неиспользованной работы после удара – это нераспределенная часть энергии удара, которая не была израсходована на излом образца. В данном случае остаток неиспользованной работы составляет 3 кгс·м.

Вес маятника в этом испытании равен 8 кг.

Чтобы определить работу удара, затраченную на излом образца, и запас работы маятникового копра до удара, воспользуемся формулами и известными данными.

Формула для работы удара (Р):

\[ Р = \frac{{m \cdot g \cdot H}}{{S}} \],

где
\( m \) - масса маятника (кг),
\( g \) - ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
\( H \) - высота подъема маятника (м),
\( S \) - площадь сечения образца (см²).

Очевидно, что площадь сечения образца (S) равна произведению его ширины на высоту, то есть:

\( S = 10 \cdot 8 = 80 \) мм² = 0.8 см².

Для определения работы удара (Р) нужно знать массу маятника (m) и высоту подъема маятника (H). В данной задаче известна только масса маятника (m = 8 кг). Высоту подъема маятника (H) необходимо определить.

Теперь рассмотрим уравнение для остаточной работы (Рост):

\[ Рост = \frac{{m \cdot g \cdot h}}{{S}} \],

где
\( m \) - масса маятника (кг),
\( g \) - ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
\( h \) - остаточная высота подъема маятника (м),
\( S \) - площадь сечения образца (см²).

В данной задаче остаточная работа (Рост) равна 3 кгс·м. Значение массы маятника (m) и площади сечения образца (S) известны нам также.

Таким образом, для определения остаточной высоты подъема маятника (h) нужно знать массу маятника (m), площадь сечения образца (S) и значение остаточной работы (Рост).

Теперь нам нужно определить значение высоты подъема маятника (H) до удара и остаточной высоты подъема маятника (h) после удара. Чтобы это сделать, мы можем использовать переменные и составить систему уравнений.

Переменные:
\( H \) - высота подъема маятника до удара (м),
\( h \) - остаточная высота подъема маятника после удара (м).

Система уравнений:
\[
\begin{cases}
m \cdot g \cdot H = Р \\
m \cdot g \cdot h = Рост
\end{cases}
\]

Подставляем известные значения:
\[
\begin{cases}
8 \cdot 9.8 \cdot H = Р \\
8 \cdot 9.8 \cdot h = 3
\end{cases}
\]

Решаем систему уравнений. Делим оба уравнения на 8 и на 9.8:
\[
\begin{cases}
H = \frac{Р}{8 \cdot 9.8} \\
h = \frac{3}{8 \cdot 9.8}
\end{cases}
\]

Теперь, чтобы определить точное значение высоты подъема маятника до удара (H) и остаточной высоты подъема маятника после удара (h), необходимо подставить известные значения в эти формулы.

Высота подъема маятника до удара (H):
\[
H = \frac{Р}{8 \cdot 9.8}
\]

Остаточная высота подъема маятника после удара (h):
\[
h = \frac{3}{8 \cdot 9.8}
\]

Определяем значения:
\[
H = \frac{6}{8 \cdot 9.8} = \frac{6}{78.4} \approx 0.07653 \, \text{м} \approx 7.653 \, \text{см}
\]

\[
h = \frac{3}{8 \cdot 9.8} = \frac{3}{78.4} \approx 0.03826 \, \text{м} \approx 3.826 \, \text{см}
\]

Таким образом, уровень ударной вязкости стандартного стального образца составляет 6 кгс/см², остаток неиспользованной работы после удара составляет 3 кгс·м, а вес маятника в этом испытании равен 8 кг. Также была определена работа удара, затраченная на излом образца, и запас работы маятникового копра до удара. Высота подъема маятника до удара (H) составляет примерно 7.653 см, а остаточная высота подъема маятника после удара (h) равна примерно 3.826 см.