Вопрос школьника
Ответь развернуто и подробно на вопрос — Какое механическое напряжение возникает в проволоке диаметром 1,5 мм, к которой подвешен груз массой 4 кг?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета механического напряжения:
σ = F / A,
где σ — механическое напряжение, F — сила, действующая на проволоку, A — площадь поперечного сечения проволоки.
Сначала необходимо определить силу, действующую на проволоку. Для этого воспользуемся формулой для расчета силы тяжести:
F = m * g,
где F — сила тяжести, m — масса груза, g — ускорение свободного падения (принимаем равным 9,81 м/с²).
Подставляем известные значения:
F = 4 кг * 9,81 м/с² = 39,24 Н.
Теперь необходимо определить площадь поперечного сечения проволоки. Для проволоки диаметром 1,5 мм площадь поперечного сечения можно найти по формуле:
A = π * d² / 4,
где A — площадь поперечного сечения, d — диаметр проволоки.
Подставляем известные значения:
A = π * (1,5 мм)² / 4 = 1,767 мм².
Теперь можем найти механическое напряжение:
σ = F / A = 39,24 Н / 1,767 мм² = 22 197,5 Па.
Таким образом, механическое напряжение, возникающее в проволоке диаметром 1,5 мм, к которой подвешен груз массой 4 кг, составляет 22 197,5 Па.
