Які значення механічної напруги та відносного видовження мідного дроту, на який підвішений вантаж масою 5 кг, при площі поперечного перерізу дроту 0,5 мм²?
Вероника_285
Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу для расчёта механической напряжённости (\(\sigma\)) и формулу для вычисления относительного удлинения (\(\varepsilon\)).
Механическая напряжённость (\(\sigma\)) определяется соотношением:
\[\sigma = \frac{F}{A},\]
где \(F\) - сила, действующая на проволоку, а \(A\) - площадь поперечного сечения проволоки.
В данной задаче сила \(F\) равняется весу подвешенного груза и определяется как:
\[F = m \cdot g,\]
где \(m\) - масса груза, а \(g\) - ускорение свободного падения (\(g = 9,8 \, \text{м/с}^2\)).
Площадь поперечного сечения (\(A\)) указана в задаче и равняется 0,5 мм². Однако, для удобства расчёта, необходимо перевести значение площади в квадратные метры:
\[A = 0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2.\]
Теперь мы можем вычислить механическую напряжённость:
\[\sigma = \frac{m \cdot g}{A}.\]
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
\[\sigma = \frac{5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2}{0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}.\]
Выполняя арифметические вычисления, получаем:
\[\sigma \approx 9,8 \times 10^6 \, \text{Н/м}^2.\]
Теперь рассмотрим вычисление относительного удлинения (\(\varepsilon\)). Оно связано с механической напряжённостью следующим образом:
\[\varepsilon = \frac{\Delta L}{L_0},\]
где \(\Delta L\) - изменение длины проволоки, а \(L_0\) - исходная длина проволоки.
Изменение длины (\(\Delta L\)) может быть выражено через механическую напряжённость следующей формулой:
\[\Delta L = \frac{F \cdot L_0}{E \cdot A},\]
где \(E\) - модуль Юнга для материала проволоки.
Модуль Юнга для меди составляет примерно \(1,15 \times 10^{11}\) Па.
Исходная длина ( \(L_0\)) проволоки в задаче не указана, поэтому мы не можем непосредственно рассчитать относительное удлинение (\(\varepsilon\)). Если вам дана дополнительная информация об исходной длине проволоки или вы можете предоставить её, я смогу завершить решение задачи.
Необходимо иметь в виду, что приведённое решение было выполнено на основе предоставленной информации. Если бы Вам была дана дополнительная информация или конкретные числовые значения, мы могли бы выполнить более точный расчёт.
Механическая напряжённость (\(\sigma\)) определяется соотношением:
\[\sigma = \frac{F}{A},\]
где \(F\) - сила, действующая на проволоку, а \(A\) - площадь поперечного сечения проволоки.
В данной задаче сила \(F\) равняется весу подвешенного груза и определяется как:
\[F = m \cdot g,\]
где \(m\) - масса груза, а \(g\) - ускорение свободного падения (\(g = 9,8 \, \text{м/с}^2\)).
Площадь поперечного сечения (\(A\)) указана в задаче и равняется 0,5 мм². Однако, для удобства расчёта, необходимо перевести значение площади в квадратные метры:
\[A = 0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2.\]
Теперь мы можем вычислить механическую напряжённость:
\[\sigma = \frac{m \cdot g}{A}.\]
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
\[\sigma = \frac{5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2}{0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}.\]
Выполняя арифметические вычисления, получаем:
\[\sigma \approx 9,8 \times 10^6 \, \text{Н/м}^2.\]
Теперь рассмотрим вычисление относительного удлинения (\(\varepsilon\)). Оно связано с механической напряжённостью следующим образом:
\[\varepsilon = \frac{\Delta L}{L_0},\]
где \(\Delta L\) - изменение длины проволоки, а \(L_0\) - исходная длина проволоки.
Изменение длины (\(\Delta L\)) может быть выражено через механическую напряжённость следующей формулой:
\[\Delta L = \frac{F \cdot L_0}{E \cdot A},\]
где \(E\) - модуль Юнга для материала проволоки.
Модуль Юнга для меди составляет примерно \(1,15 \times 10^{11}\) Па.
Исходная длина ( \(L_0\)) проволоки в задаче не указана, поэтому мы не можем непосредственно рассчитать относительное удлинение (\(\varepsilon\)). Если вам дана дополнительная информация об исходной длине проволоки или вы можете предоставить её, я смогу завершить решение задачи.
Необходимо иметь в виду, что приведённое решение было выполнено на основе предоставленной информации. Если бы Вам была дана дополнительная информация или конкретные числовые значения, мы могли бы выполнить более точный расчёт.
Знаешь ответ?