Провод DE имеет диаметр 6 мм и выполнен из стали с E = 200 ГПа. Если 79 кг человека,...

0 голосов
25 просмотров

Провод DE имеет диаметр 6 мм и выполнен из стали с E = 200 ГПа. Если 79 кг человека, сидящего на С, рассчитайте удлинение (в мм) в проводе DE. h = 521 мм, a = 413 мм, b = 608 мм
The wire DE has a diameter 6 mm and made by steel with E=200 GPa. If 79 kg man sitting on C, calculate elongation (in mm) in the wire DE. h=521 mm, a=413 mm, b=608 mm


image

Физика (1.1k баллов) | 25 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

1)

Проводим оси. Показываем реакцию заделки (Rx, Ry), реакцию провода F, вес строителя (W).

Находим угол:

tg α = h / a = 521 / 413 ≈ 1,2615

α ≈ 52 °

sin 52° ≈0,7880

cos 52° ≈ 0,6157


Проецируем силы на ось OX:

Rx - F*cosα = 0 (1)


Проецируем силы на ось OY:

Ry + F*sinα - W = 0 (2)


Составляем уравнение моментов:

F*sinα*a - W*(a+b) = 0 (3)


Получили систему из 3 уравнений с тремя неизвестными


Rx - F*0,6157 = 0 (1)

Ry + F*0,7880 - 79*10 = 0 (2)

F*0,7880*0,413 - 79*10*(0,413+0,608) = 0 (3)


Находим интересующую нас силу F (реакции заделки нам не пригодятся...)

0,325*F = 806,6

F ≈ 2 500 Н


2)

Находим площадь провода:

S = π*d²/4 = 3,14*(0,006)²/4 ≈ 28,3*10⁻⁶ м²


Находим механическое напряжение:

σ = F / S = 2 500 / (28,3*10⁻⁶) ≈ 8,83*10⁷ Н/м²


Находим удлинение:

σ = ΔL*E /L

ΔL = σ*L/E = 8,83*10⁷*(0,413+0,608)/(200*10⁹) ≈ 0,45 мм






image
(159k баллов)