Каков модуль Юнга серебра, если проволока, имеющая длину 4 метра и площадь поперечного сечения 0,2 мм^2, удлинилась
Каков модуль Юнга серебра, если проволока, имеющая длину 4 метра и площадь поперечного сечения 0,2 мм^2, удлинилась на 0,5 сантиметра под воздействием силы в 20 ньютонах?
Chaynyy_Drakon 20
Чтобы найти модуль Юнга серебра, мы можем использовать формулу, связывающую модуль Юнга, изменение длины, площадь поперечного сечения и приложенную силу.Модуль Юнга (Е) определяется как отношение приложенной силы (F) к изменению длины (ΔL), умноженному на относительное изменение площади (ΔA/A), где ΔA - изменение площади, A - исходная площадь поперечного сечения.
Относительное изменение площади можно рассчитать по формуле: ΔA/A = Δl/l, где Δl - изменение длины, а l - исходная длина проволоки.
Теперь давайте решим задачу пошагово:
Шаг 1: Переведем данные в систему СИ:
Длина проволоки (L) = 4 м
Площадь поперечного сечения (A) = 0,2 мм² = 0,2 * 10^(-6) м²
Изменение длины (ΔL) = 0,5 см = 0,5 * 10^(-2) м
Приложенная сила (F) = 20 Н
Шаг 2: Рассчитаем относительное изменение площади:
ΔA/A = Δl/l = (0,5 * 10^(-2) м) / (4 м) = 0,0125
Шаг 3: Теперь выразим модуль Юнга через известные величины:
E = (F * ΔL) / (A * ΔA/A)
Подставим значения:
E = (20 Н * 0,5 * 10^(-2) м) / (0,2 * 10^(-6) м² * 0,0125)
Шаг 4: Выполним расчеты:
E = (20 * 0,5 * 10^(-2)) / (0,2 * 10^(-6) * 0,0125) = 100 / (2 * 0,0025) = 100 / 0,005 = 20 000 Н/м²
Значит, модуль Юнга серебра равен 20 000 Н/м².
Пожалуйста, учтите, что в данном примере мы предоставили детальное решение, чтобы ответ был понятен школьнику. Однако в реальной ситуации можно использовать более простые способы и формулы для решения данной задачи. Всегда старайтесь адаптировать объяснения в соответствии с уровнем понимания ученика.