Які усувні зусилля необхідно застосувати на кінцях сталевої дротини, щоб збільшити її довжину на 2 мм? Припустимо

Які усувні зусилля необхідно застосувати на кінцях сталевої дротини, щоб збільшити її довжину на 2 мм? Припустимо, що модуль Юнга становить 210 ГПа.
Maksik

Maksik

Модулем Юнга сталевой дротины можно пренебречь, так как в задаче не указаны его значения. Для решения задачи нам необходимо использовать закон Гука для упругих материалов, который гласит, что удлинение прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально площади поперечного сечения материала.

Давайте рассмотрим пошаговое решение задачи:

1. Определите переменные:
Пусть \( F \) - сила, приложенная к дротине (в Ньютонах);
\( L \) - исходная длина дротины (в метрах);
\( \Delta L \) - изменение длины дротины (в метрах);
\( S \) - площадь поперечного сечения дротины (в квадратных метрах);
\( E \) - модуль Юнга стали (в паскалях).

2. Определите формулу, связывающую заданные переменные:
Закон Гука гласит: \( F = E \cdot \frac{{\Delta L}}{{L}} \cdot S \).

3. Замените известные значения в формуле и решите для неизвестной переменной:
Мы хотим увеличить длину дротины на 2 мм, поэтому \( \Delta L = 0,002 \) метра.
Поскольку мы ищем необходимые усилия, предположим, что изначально на дротину не накладывается никакой силы (\( F = 0 \)).
Пусть площадь поперечного сечения дротины \( S = 1 \) (можно выбрать любое значение, так как оно не влияет на результат).
Таким образом, формула принимает следующий вид: \( 0 = E \cdot \frac{{0,002}}{{L}} \cdot 1 \).

4. Решите уравнение для неизвестной переменной:
Очищаем уравнение от ненужных переменных: \( L = \frac{{0,002}}{{E}} \).
Зная модуль Юнга стали, мы сможем рассчитать необходимые усилия для увеличения длины дротины на 2 мм.

Таким образом, чтобы увеличить длину стальной дротины на 2 мм, необходимо применить усилие, вычисленное по формуле \( L = \frac{{0,002}}{{E}} \), где \( E \) - модуль Юнга стали. Однако, без значения модуля Юнга, мы не сможем точно определить необходимые усилия. Пожалуйста, предоставьте значение модуля Юнга стали, чтобы мы могли продолжить решение задачи.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello