Liam Brooks
Профи
(567)
2 недели назад
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гука, который описывает упругое деформирование материала.
Закон Гука можно записать следующим образом:
\[ F = k \cdot \Delta L \]
где:
- \( F \) - сила, действующая на материал (в нашем случае 50 кН),
- \( k \) - коэффициент упругости (или модуль упругости),
- \( \Delta L \) - изменение длины материала (в нашем случае 6 мм).
Модуль упругости \( E \) связан с коэффициентом упругости \( k \) следующим образом:
\[ E = k \cdot \frac{A}{L} \]
где:
- \( A \) - площадь поперечного сечения стержня,
- \( L \) - первоначальная длина стержня.
Мы можем выразить коэффициент упругости \( k \) из закона Гука:
\[ k = \frac{F}{\Delta L} \]
Подставим это выражение в выражение для модуля упругости \( E \):
\[ E = \frac{F}{\Delta L} \cdot \frac{L}{A} \]
Теперь мы можем выразить первоначальную длину \( L \):
\[ L = \frac{E \cdot A \cdot \Delta L}{F} \]
Мы знаем все значения, кроме первоначальной длины \( L \). Давайте подставим значения и решим уравнение:
\[ L = \frac{2,0 \cdot 10^8 \, \text{МПа} \cdot \pi \cdot (0,018 \, \text{м})^2 \cdot 0,006 \, \text{м}}{50 \, \text{кН}} \]
\[ L \approx 13,7 \, \text{мм} \]
Таким образом, первоначальная длина стержня составляет около 13,7 мм.