Чтобы решить задачу о механических и абсолютных удлинениях стальной проволоки, используем следующие данные:
- Длина проволоки, ( L_0 = 3 ) м.
- Сечение проволоки, ( S = 1 ) мм² = ( 1 \times 10^{-6} ) м² (первое преобразование из квадратных миллиметров в квадратные метры).
- Прилагаемая сила, ( F = 200 ) Н (на концах проволоки приложены две силы по 200 Н).
Шаг 1: Рассчитаем механическое удлинение
Для определения механического удлинения проволоки можно использовать формулу:
[
\Delta L = \frac{F \cdot L_0}{A \cdot E}
]
где:
- ( \Delta L ) - механическое удлинение,
- ( F ) - приложенная сила (в Н),
- ( L_0 ) - первоначальная длина проволоки (в м),
- ( A ) - площадь сечения проволоки (в м²),
- ( E ) - модуль Юнга для стали (обычно около ( 2 \times 10^{11} ) Н/м²).
Подставим все известные значения:
- ( A = 1 \times 10^{-6} ) м²
- ( E = 2 \times 10^{11} ) Н/м²
- ( F = 200 ) Н
- ( L_0 = 3 ) м
Теперь подставим в формулу:
[
\Delta L = \frac{200 \cdot 3}{1 \times 10^{-6} \cdot 2 \times 10^{11}} = \frac{600}{2 \times 10^{5}} = 0.003 \text{ м} = 3 \text{ мм}
]
Шаг 2: Определим абсолютное удлинение
Абсолютное удлинение по сути равно механическому удлинению. Следовательно, в данном случае:
[
\Delta L_{\text{абсолютное}} = 3 \text{ мм}
]
Ответ
Механическое удлинение проволоки составляет 3 мм, и абсолютное удлинение также 3 мм. Если будут возникать дополнительные вопросы по этой теме или другим учебным материалам, не стесняйтесь спрашивать!