МОШ ПО ФИЗИКЕ Слесарь зажал латунную трубку между шляпкой винта и гайкой, закрутив гайку на α=10о
от свободного положения. Длина трубки l=10
см, шаг нарезки винта h=1
мм, а площади поперечного сечения винта и трубки равны Sв=40
мм2
и Sт=20
мм2
соответственно.

Рассчитайте с какой силой трубка давит на шляпку винта. Дайте ответ в кН с округлением до сотых долей. Модуль Юнга стали, из которой изготовлен винт, Eст=210
ГПа, модуль Юнга латуни Eл=100
ГПа.

Коэффициент жесткости k
продолговатой детали постоянного сечения может быть рассчитан как:

k=ESl
,

где E
– модуль Юнга материала, из которого изготовлена деталь, S
– площадь ее поперечного сечения, l
– ее длина.

Число
Конструкцию нагрели на ΔT=100∘
C. Какая сила возникает между шляпкой винта и трубкой в этом случае? Дайте ответ в кН с округлением до сотых долей. Коэффициент теплового расширения стали αст=12
∙10−6

C−1
, меди - αм=17
∙10−6

C−1
.

7 Сен 2023 в 19:40
10 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем жесткость винта и трубки:

kв = Eст Sв / l = 210 40 / 10 = 840 Н/мм
kт = Eл Sт / l = 100 20 / 10 = 200 Н/мм

Теперь найдем изменение длины винта и трубки при деформации:

Δlв = h / tan(α)
Δлт = h / tan(α)

Δlв = 1 / tan(10°) = 5.76 мм
Δлт = 1 / tan(10°) = 5.76 мм

Теперь найдем силу, с которой трубка давит на шляпку винта:

F = (kв Δlв + kт Δлт) / 2 = (840 5.76 + 200 5.76) / 2 = 3628 Н

Ответ: сила, с которой трубка давит на шляпку винта, равна 3628 Н или 3.63 кН.

Далее найдем изменение длины винта и трубки при нагревании:

Δlв = αст l ΔT = 12 10^-6 10 100 = 0.012 мм
Δлт = αм l ΔT = 17 10^-6 10 100 = 0.017 мм

Теперь найдем силу, с которой трубка давит на шляпку винта после нагрева:

F = (kв Δlв + kт Δлт) / 2 = (840 0.012 + 200 0.017) / 2 = 3.138 Н

Ответ: сила, с которой трубка давит на шляпку винта после нагрева, равна 3.138 Н или 0.00314 кН.

16 Апр в 16:02
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 86 962 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир