Math Problem Statement

Za koliko se raztegne golenica debeline 3 cm in dolžine 0.45 m, če jo obremenimo s silo 500N? Modul elastičnosti znaša 1.8∙1010 N/m2.

Solution

Za izračun raztezka (podaljšanja) golenice pod obremenitvijo lahko uporabimo Hookov zakon, ki pravi:

ΔL=FL0AE\Delta L = \frac{F \cdot L_0}{A \cdot E}

Kjer je:

  • ΔL\Delta L podaljšanje (raztezek),
  • FF sila (500 N),
  • L0L_0 začetna dolžina (0.45 m),
  • AA presek golenice (v kvadratnih metrih),
  • EE modul elastičnosti (1.8 \times 10^{10} , \text{N/m}^2).

Korak 1: Izračun preseka golenice: A=πr2A = \pi \cdot r^2 Kjer je rr polmer golenice.

Ker je debelina golenice d=3cm=0.03md = 3 \, \text{cm} = 0.03 \, \text{m}, potem je polmer r=d2=0.015mr = \frac{d}{2} = 0.015 \, \text{m}.

A=π(0.015m)27.07×104m2A = \pi \cdot (0.015 \, \text{m})^2 \approx 7.07 \times 10^{-4} \, \text{m}^2

Korak 2: Uporaba Hookovega zakona za izračun raztezka: ΔL=500N0.45m7.07×104m21.8×1010N/m2\Delta L = \frac{500 \, \text{N} \cdot 0.45 \, \text{m}}{7.07 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \cdot 1.8 \times 10^{10} \, \text{N/m}^2}

Zdaj to izračunam.Raztezanje (podaljšanje) golenice pod obremenitvijo znaša približno 1.77×1051.77 \times 10^{-5} metrov oziroma 0.0177 milimetrov.

Če imate še kakšna vprašanja ali želite več podrobnosti, mi prosim sporočite.

Sorodna vprašanja:

  1. Kaj bi se zgodilo z raztezkom, če bi povečali silo?
  2. Kako bi se raztezek spremenil, če bi bila golenica daljša?
  3. Kakšen bi bil raztezek, če bi imeli drugačen modul elastičnosti?
  4. Kako bi vplival večji presek golenice na raztezanje?
  5. Kakšen bi bil raztezek, če bi bila golenica narejena iz drugega materiala?
  6. Kako bi se raztezek spremenil, če bi znižali temperaturo golenice?
  7. Kako se razlikujejo moduli elastičnosti za različne materiale?
  8. Kako bi se obnašala golenica pri zelo velikih silah (bližje meji trdnosti)?

Nasvet: Vedno preverite enote in njihovo pravilno uporabo, da se izognete napakam pri izračunih.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Mechanics
Elasticity

Formulas

Hook's Law

Theorems

-

Suitable Grade Level

College