Какую задачу необходимо выполнить, чтобы увеличить длину нерастянутого резинового шнура на 10 сантиметров? Площадь
Какую задачу необходимо выполнить, чтобы увеличить длину нерастянутого резинового шнура на 10 сантиметров? Площадь поперечного сечения шнура составляет 1 квадратный сантиметр, исходная длина шнура - 1 метр, а модуль Юнга резины равен 10^7 паскалям. Требуется!
Siren 1
Для решения этой задачи потребуется использовать закон Гука, который связывает удлинение резинового шнура с приложенной к нему силой и его свойствами.Закон Гука имеет вид:
\[ F = k \cdot \Delta L \]
где \( F \) - сила, приложенная к шнуру, \( k \) - коэффициент пропорциональности (модуль Юнга резины), \( \Delta L \) - изменение длины шнура.
Мы знаем, что необходимо увеличить длину шнура на 10 сантиметров. Обозначим это изменение как \( \Delta L \). Тогда задачу можно сформулировать следующим образом:
\[ \Delta L = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \]
Теперь мы можем решить уравнение закона Гука относительно силы \( F \), чтобы найти, какую силу нужно приложить к шнуру:
\[ F = k \cdot \Delta L \]
Подставим известные значения:
\[ F = (10^7 \, \text{Па}) \cdot (0.1 \, \text{м}) \]
Умножим эти два числа и получим:
\[ F = 10^6 \, \text{Н} \]
Таким образом, чтобы увеличить длину нерастянутого резинового шнура на 10 сантиметров, необходимо приложить силу величиной 1 миллион Ньютона.
Обратите внимание, что эта формула является упрощением, так как предполагает, что закон Гука применим при любых значениях силы и удлинения шнура. В реальности, при больших силах и больших удлинениях может возникнуть нелинейное поведение материала, и необходимо использовать более сложные модели.