Question

медная проволока поперечным сечением s=1.0 мм2 может выдержать подпеченный груз не более m=40 кг определите при какой максимальной длинне эта проволка будет разрываться от особенной тяжести ( плотность меди p= 8.96*10 в третей кг:м3

Answer 1

Итак, для начала, переводим в систему СИ сечение, т.е площадь поперечного сечения проволоки. 1мм^2 = 0.0000001м^2. Масса проволоки должна быть равна 40 кг. Значит, m = rV = 40. V = 0,0000001 * L. L - длина. r = 8900 кг/м^3. Подставим 8900*0,0000001*L = 40. L = 40/8900*0,0000001= 44943,8м.

Answer 2

Чтобы определить максимальную длину медной проволоки, которая может выдержать подвешенный груз весом 40 кг без разрыва, мы можем использовать закон Архимеда и расчет максимальной силы натяжения проволоки.

1. Сначала определим максимальную силу натяжения проволоки, которую она может выдержать. Эта сила будет равна весу груза, который проволока может поддерживать, исключая свой собственный вес. Вес груза можно найти умножением его массы на ускорение свободного падения (g), которое приближенно равно 9.81 м/с²:

   F_max = m * g F_max = 40 кг * 9.81 м/с² F_max = 392.4 Н (ньютонов)

2. Теперь найдем площадь поперечного сечения проволоки (S) в метрах квадратных. Мы знаем, что S = 1.0 мм², но нужно перевести его в метры квадратные, так как плотность дана в кг/м³:

   S = 1.0 мм² = 1.0 * 10⁻⁶ м²

3. Далее, используя закон Гука для упругих материалов, мы можем связать силу натяжения (F_max), площадь поперечного сечения (S), длину проволоки (L) и модуль упругости (E) следующим образом:

   F_max = (E * S * ΔL) / L

где ΔL - изменение длины проволоки.

Мы хотим найти максимальную длину проволоки (L), поэтому можем переупорядочить уравнение следующим образом:

L = (E * S * ΔL) / F_max

4. Теперь нам нужно учесть плотность меди (p) и ее объемный вес. Объемный вес материала (γ) можно найти, разделив плотность на ускорение свободного падения:

   γ = p * g γ = (8.96 * 10³ кг/м³) * 9.81 м/с² γ = 87,807.6 Н/м³

5. Модуль упругости для меди можно взять примерно равным 1,1 * 10¹¹ Н/м².

Теперь мы имеем все необходимые значения для вычисления максимальной длины проволоки (L):

L = ((1.1 * 10¹¹ Н/м²) * (1.0 * 10⁻⁶ м²) * ΔL) / (392.4 Н)

6. Теперь можно рассчитать максимальную длину проволоки (L), которую она может выдержать под грузом весом 40 кг:

   L = (1.1 * 10¹¹ * 10⁻⁶ * ΔL) / 392.4

Теперь мы можем определить максимальную длину проволоки (L), при которой она не разорвется под грузом весом 40 кг, зная, что ΔL = L (полная длина проволоки):

L = (1.1 * 10¹¹ * 10⁻⁶ * L) / 392.4

Теперь решим это уравнение для L:

392.4 * L = 1.1 * 10¹¹ * 10⁻⁶ * L

L (392.4 - 1.1 * 10¹¹ * 10⁻⁶) = 0

Теперь найдем значение L:

L = 0 / (392.4 - 1.1 * 10¹¹ * 10⁻⁶)

L ≈ 0 м

Это значит, что медная проволока не сможет выдержать груз массой 40 кг без разрыва при любой длине.