Чему равно наименьшее сечение гранитной башни высотой 8 м, при которой под действием груза массой 20 ц, она сожмется на 0,4 мм? Моду...
Условие:
Чему равно наименьшее сечение гранитной башни высотой 8 м, при которой под действием груза массой 20 ц, она сожмется на 0,4 мм? Модуль Юнга гранита равен 49⋅10 ^9 Па. Ответ запиши в мм^2 и округли до целых.
Решение:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для сжатия материала:
ΔL = (F * L) / (A * E),
где ΔL - изменение длины, F - сила, L - исходная длина, A - площадь поперечного сечения, E - модуль Юнга.
Мы знаем, что ΔL = 0,4 мм, F = 20 ц * 9,8 м/с^2 (переведем центнеры в ньютоны), L = 8 м и E = 49 * 10^9 Па.
Подставляя значения в формулу, получаем:
0,4 мм = (20 ц * 9,8 м/с^2 * 8 м) / (A * 49 * 10^9 Па).
Для удобства, переведем все в одни и те же единицы:
0,4 мм = (1960 Н * 8 м) / (A * 49 * 10^9 Па).
Упростим выражение:
0,4 мм = (15680 м * Н) / (A * 49 * 10^9 Па).
Перенесем A влево и все остальное вправо:
A = (15680 м * Н) / (0,4 мм * 49 * 10^9 Па).
Выполним вычисления:
A = 8 * 10^7 мм^2.
Ответ: наименьшее сечение гранитной башни при котором она сожмется на 0,4 мм под действием груза массой 20 ц равно 8 * 10^7 мм^2.