Question

Какова должна быть наименьшая длина стальной проволоки, чтобы она могла разорваться под действием силы тяжести, приложенной к одному ее концу? Предел прочности стали равен 3,2 · 108 Па, плотность стали равна 7800 кг/м3. Округли ответ до целых. Ответ: м физика 9 класс срочно пожалуйста​

Answer 1

Ответ:

ответ на фото гсмдрмдрс

Answer 2

Чтобы найти наименьшую длину стальной проволоки, которая разорвется под действием силы тяжести, приложенной к одному ее концу, мы можем воспользоваться формулой для напряжения:

Напряжение (σ) = Сила (F) / Площадь сечения (A)

Напряжение в материале не должно превышать предел прочности (σ ≤ Предел прочности).

Сначала найдем площадь сечения (A). Плотность стали (ρ) равна 7800 кг/м³, и предположим, что проволока имеет круглое сечение:

Площадь сечения (A) = (масса / плотность) / (π * радиус²)

Площадь сечения будет максимальной, если радиус (r) минимален.

Теперь мы можем перейти к нахождению силы (F), которая действует на проволоку. Сила тяжести (F) равна массе (m) умноженной на ускорение свободного падения (g):

F = m * g

Минимальная длина проволоки будет тогда, когда она состоит только из необходимого минимального количества материала для поддержания этой силы, и масса будет минимальной.

Теперь мы можем собрать все вместе:

1. Найдем массу (m) проволоки, используя формулу массы проволоки:

   масса (m) = (плотность * V) / g

   где V - объем проволоки, который мы можем выразить через площадь сечения (A) и длину проволоки (L):

   V = A * L

2. Теперь мы можем выразить площадь сечения (A) через радиус (r):

   A = π * r²

3. Также, напряжение (σ) равно силе (F) поделенной на площадь сечения (A):

   σ = F / A

4. Подставляем значения и находим длину (L), при которой напряжение не превышает предел прочности:

   F = m * g A = π * r² σ = F / A

   σ ≤ Предел прочности F / (π * r²) ≤ Предел прочности F ≤ Предел прочности * π * r²

   m = (плотность * V) / g V = A * L

   (плотность * π * r² * L) / g ≤ Предел прочности * π * r²

5. Теперь можно решить это неравенство и найти минимальную длину проволоки (L):

   L ≥ (Предел прочности * π * r² * g) / (плотность * π * r²)

   L ≥ (Предел прочности * g) / плотность

   L ≥ (3.2 * 10⁸ Па * 9.8 м/с²) / 7800 кг/м³

Рассчитаем это выражение:

L ≥ (3.136 * 10⁹ Па*м²/с²) / 7800 кг/м³ L ≥ 4.02 * 10⁵ м

Таким образом, наименьшая длина стальной проволоки, которая разорвется под действием силы тяжести, приложенной к одному ее концу, равна примерно 402000 метрам, округлено до целых.