Для нахождения удлинения круглого стального бруса, можно использовать закон Хука, который описывает линейную деформацию материалов. Формула для расчета удлинения (ΔL) выглядит следующим образом:
\[ ΔL = \frac{F \cdot L_0}{A \cdot E} \]
где:
- \( F \) — приложенная сила (в этом случае 36 кН = 36000 Н),
- \( L_0 \) — начальная длина бруса (16 см = 0.16 м),
- \( A \) — площадь поперечного сечения бруса,
- \( E \) — модуль Юнга для стали (примерно 210 ГПа = \( 210 \times 10^9 \) Па).
Сначала найдем площадь поперечного сечения \( A \) для круглого бруса. Площадь круга рассчитывается по формуле:
\[ A = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 \]
где \( d \) — диаметр бруса (2 см = 0.02 м). Подставим значения:
\[ A = \pi \cdot \left(\frac{0.02}{2}\right)^2 = \pi \cdot (0.01)^2 = \pi \cdot 0.0001 \approx 3.14 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \]
Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу для удлинения:
\[ ΔL = \frac{36000 \, \text{Н} \cdot 0.16 \, \text{м}}{3.14 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \cdot 210 \times 10^9 \, \text{Па}} \]
Вычислим числитель и знаменатель отдельно:
Числитель: \( 36000 \cdot 0.16 = 5760 \, \text{Н} \cdot \text{м} \)
Знаменатель: \( 3.14 \times 10^{-4} \cdot 210 \times 10^9 \approx 6.594 \times 10^5 \, \text{Н} \)
Теперь подставляем в формулу для удлинения:
\[ ΔL \approx \frac{5760}{6.594 \times 10^5} \approx 0.0087 \, \text{м} = 8.7 \, \text{мм} \]
Таким образом, удлинение стального бруса под действием силы 36 кН составит примерно 8.7 мм.