Які зусилля потрібно застосувати на сталевий стержень з площею поперечного перерізу 1,44 см², щоб мати запас міцності, який є п"ятикратним, враховуючи, що межа міцності сталі становить 400 МПа?
Paporotnik
Щоб вирішити цю задачу, ми можемо скористатися формулою для знаходження напруження \( \sigma \) у стержні:
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
де \( F \) - зусилля, яке треба застосувати, \( A \) - площа поперечного перерізу, а \( \sigma \) - напруження.
Для того, щоб мати запас міцності, який є п"ятикратним, ми маємо застосувати зусилля в \( 5 \times \sigma \) разів більше, ніж межа міцності сталі.
Отже, знаходимо початкове напруження \( \sigma \):
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
\[ 400 \times 10^6 = \frac{F}{1.44 \times 10^{-4}} \]
\[ F = 400 \times 10^6 \times 1.44 \times 10^{-4} \]
\[ F = 57,6 \times 10^2 \]
Тепер знаходимо зусилля, яке має бути застосовано для мати запас міцності, який є п"ятикратним:
\[ F_{\text{запас міцності}} = 5 \times F \]
\[ F_{\text{запас міцності}} = 5 \times 57,6 \times 10^2 \]
\[ F_{\text{запас міцності}} = 288 \times 10^2 \]
Отже, зусилля, яке потрібно застосувати на сталевий стержень, щоб мати запас міцності, який є п"ятикратним, становить \( 288 \times 10^2 \) Н.
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
де \( F \) - зусилля, яке треба застосувати, \( A \) - площа поперечного перерізу, а \( \sigma \) - напруження.
Для того, щоб мати запас міцності, який є п"ятикратним, ми маємо застосувати зусилля в \( 5 \times \sigma \) разів більше, ніж межа міцності сталі.
Отже, знаходимо початкове напруження \( \sigma \):
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
\[ 400 \times 10^6 = \frac{F}{1.44 \times 10^{-4}} \]
\[ F = 400 \times 10^6 \times 1.44 \times 10^{-4} \]
\[ F = 57,6 \times 10^2 \]
Тепер знаходимо зусилля, яке має бути застосовано для мати запас міцності, який є п"ятикратним:
\[ F_{\text{запас міцності}} = 5 \times F \]
\[ F_{\text{запас міцності}} = 5 \times 57,6 \times 10^2 \]
\[ F_{\text{запас міцності}} = 288 \times 10^2 \]
Отже, зусилля, яке потрібно застосувати на сталевий стержень, щоб мати запас міцності, який є п"ятикратним, становить \( 288 \times 10^2 \) Н.
Знаешь ответ?