Яку силу потрібно прикласти уздовж осі закріпленого стержня радіусом 0,2 см, щоб виникла механічна напруга 1,5∙108 па? Отримайте вичерпне рішення.
Raduzhnyy_Den_7620
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу механической напряженности в тонких стержнях:
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
где \(\sigma\) - механическая напряженность, \(F\) - сила, приложенная к стержню, и \(A\) - площадь поперечного сечения стержня.
Площадь поперечного сечения стержня можно найти с помощью следующей формулы:
\[ A = \pi r^2 \]
где \( \pi = 3.14 \) (приближенное значение числа \(\pi\)), а \( r \) - радиус стержня.
Задача требует найти силу \( F \), поэтому мы можем переписать первую формулу следующим образом:
\[ F = \sigma \cdot A \]
Теперь мы можем подставить значения из условия задачи в эти формулы.
Первым шагом найдем площадь поперечного сечения стержня:
\[ A = \pi \cdot (0.2 \, \text{см})^2 = 0.1256 \, \text{см}^2 \]
Далее, чтобы найти силу, мы можем подставить значение механической напряженности:
\[ F = (1.5 \cdot 10^8 \, \text{Па}) \cdot (0.1256 \, \text{см}^2) \]
Выполнив расчеты, получим:
\[ F = 1.8832 \cdot 10^7 \, \text{Па} \cdot \text{см}^2 \]
Таким образом, сила, которую нужно приложить вдоль оси закрепленного стержня радиусом 0.2 см, чтобы возникло механическое напряжение 1.5∙10^8 Па, равна 1.8832∙10^7 Па∙см^2.
\[ \sigma = \frac{F}{A} \]
где \(\sigma\) - механическая напряженность, \(F\) - сила, приложенная к стержню, и \(A\) - площадь поперечного сечения стержня.
Площадь поперечного сечения стержня можно найти с помощью следующей формулы:
\[ A = \pi r^2 \]
где \( \pi = 3.14 \) (приближенное значение числа \(\pi\)), а \( r \) - радиус стержня.
Задача требует найти силу \( F \), поэтому мы можем переписать первую формулу следующим образом:
\[ F = \sigma \cdot A \]
Теперь мы можем подставить значения из условия задачи в эти формулы.
Первым шагом найдем площадь поперечного сечения стержня:
\[ A = \pi \cdot (0.2 \, \text{см})^2 = 0.1256 \, \text{см}^2 \]
Далее, чтобы найти силу, мы можем подставить значение механической напряженности:
\[ F = (1.5 \cdot 10^8 \, \text{Па}) \cdot (0.1256 \, \text{см}^2) \]
Выполнив расчеты, получим:
\[ F = 1.8832 \cdot 10^7 \, \text{Па} \cdot \text{см}^2 \]
Таким образом, сила, которую нужно приложить вдоль оси закрепленного стержня радиусом 0.2 см, чтобы возникло механическое напряжение 1.5∙10^8 Па, равна 1.8832∙10^7 Па∙см^2.
Знаешь ответ?