Задать вопрос
19 февраля, 11:02

Нужна помощь с физикой!

Со дна озера медленно с постоянной скоростью поднимают на тросе сетку с алюминиевыми брусками. Общая масса брусков составляет 540 кг. Трос длиной 4 м состоит из 100 стальных проволок с площадью поперечного сечения по 1 мм^2. Определите (в миллиметрах) удлинение троса, считая, что g = 10 м/с^2. Плотность воды равна 1000 кг/м^3, плотность алюминия - 2700 кг/м^3; модуль Юнга стали - 200 ГПа.

+4
Ответы (2)
  1. 19 февраля, 14:25
    0
    1)

    Вес брусков в воздухе:

    P = m·g = 540·10 = 5 400 Н

    2)

    Объем брусков:

    V = m / ρ ал = 540 / 2700 = 0,2 м³

    3)

    Сила Архимеда:

    Fa = ρводы·g·V = 1000·10·0,2 = 2 000 Н

    4)

    Натяжение троса:

    F = P - Fа = 5400 - 2000 = 3400 Н

    5)

    Площадь троса:

    S = S₁·n = 1·100 = 100 мм² = 100·10⁻⁶ м²

    5)

    Механическое напряжение троса:

    σ = F / S = 3400 / (100·10⁻⁶) = 34·10 ⁶ Па

    6)

    Удлинение найдем из закона Гука:

    σ = ε·E

    σ = (ΔL/L) ·E

    ΔL = σ·L / E = 34·10⁶·4 / (200·10⁹) ≈ 0,68·10⁻³ м или 0,68 мм
  2. 19 февраля, 14:35
    0
    m = 540 кг

    l = 4 м

    n = 100

    s = 1 мм² = 10⁻⁶ м²

    g = 10 м/с²

    ρ₁ = 1000 кг/м³

    ρ₂ = 2700 кг/м³

    Е = 200 ГПа = 2·10¹¹ Па

    Δl - ?

    Сила натяжения троса: F = mg - ρ₁gV = mg - ρ₁gm/ρ₂ = (1 - ρ₁/ρ₂) ·mg = (ρ₂ - ρ₁) ·mg/ρ₂.

    Механическое напряжение, возникающеев тросе:

    σ = F/S = F / (n·s) = (ρ₂ - ρ₁) ·mg / (ρ₂·n·s).

    С другой стороны: σ = Е·Δl/l.

    Поэтому: (ρ₂ - ρ₁) ·mg / (ρ₂·n·s) = Е·Δl/l.

    Удлинение троса: Δl = (ρ₂ - ρ₁) ·mg·l / (ρ₂·n·s·E).

    Δl = (2700 - 1000) ·540·10·4 / (2700·100·10⁻⁶·2·10¹¹) = 68·10⁻⁵ м = 0,68 мм
Знаете ответ на вопрос?
Не уверены в ответе?
Правильный ответ на вопрос 👍 «Нужна помощь с физикой! Со дна озера медленно с постоянной скоростью поднимают на тросе сетку с алюминиевыми брусками. Общая масса брусков ...» по предмету 📗 Физика. Развернутая система поиска нашего сайта обязательно приведёт вас к нужной информации. Как вариант - оцените ответы на похожие вопросы. Но если вдруг и это не помогло - задавайте свой вопрос знающим оппонентам, которые быстро дадут на него ответ!
Искать готовые ответы