Как найти Удлинение проволоки На сколько удлинится медная проволока длиной 3 м и диаметром 0,12 мм под действием гири массой 150 гр? Деформацию считать упругой. Модуль Юнга для меди принять равным 1,2•1011 Па. Ускорение свободного падения принять равным 9,8м/с2.
Для начала найдем силу, действующую на проволоку под действием гири. Масса гири: m = 0,150 кг Ускорение свободного падения: g = 9,8 м/с^2 Сила, действующая на проволоку: F = m g = 0,150 9,8 = 1,47 Н
Теперь найдем удлинение проволоки. Для этого воспользуемся законом Гука: F = k * ΔL где F - сила, k - коэффициент упругости (модуль Юнга), ΔL - удлинение проволоки
Так как деформация считается упругой, удлинение проволоки можно найти по формуле: ΔL = F / k
Модуль Юнга для меди: E = 1,2 10^11 Па Следовательно, коэффициент упругости: k = E S / L, где S - площадь поперечного сечения проволоки, L - начальная длина проволоки
Площадь поперечного сечения проволоки: S = π r^2 = π (0,06 10^-3)^2 = 3,54 10^-6 м^2
Для начала найдем силу, действующую на проволоку под действием гири.
Масса гири: m = 0,150 кг
Ускорение свободного падения: g = 9,8 м/с^2
Сила, действующая на проволоку: F = m g = 0,150 9,8 = 1,47 Н
Теперь найдем удлинение проволоки. Для этого воспользуемся законом Гука:
F = k * ΔL
где F - сила, k - коэффициент упругости (модуль Юнга), ΔL - удлинение проволоки
Так как деформация считается упругой, удлинение проволоки можно найти по формуле:
ΔL = F / k
Модуль Юнга для меди: E = 1,2 10^11 Па
Следовательно, коэффициент упругости: k = E S / L, где S - площадь поперечного сечения проволоки, L - начальная длина проволоки
Площадь поперечного сечения проволоки:
S = π r^2 = π (0,06 10^-3)^2 = 3,54 10^-6 м^2
Коэффициент упругости:
k = 1,2 10^11 3,54 10^-6 / 3 = 1,42 10^5 Н/м
Теперь найдем удлинение проволоки:
ΔL = 1,47 / 1,42 10^5 = 1,03 10^-5 м
Таким образом, медная проволока удлинится на 1,03 * 10^-5 м (или 0,01 мм) под действием гири массой 150 гр.