Во сколько раз относительное удлинение проволоки диаметром d1 больше, чем проволоки диаметром  d2 = 2d1, если к концам проволоки приложены одинаковые силы?
от

1 Ответ

Дано:  
Диаметр проволоки d2 = 2d1  

Найти:  
Отношение относительного удлинения проволоки диаметром d1 к проволоке диаметром d2  

Решение с расчетом:  
Относительное удлинение проволоки связано с её диаметром следующим образом:
ε = F * L / (S * E)

Где:  
F - сила, приложенная к проволоке  
L - изначальная длина проволоки  
S - площадь поперечного сечения проволоки  
E - модуль упругости проволоки  

Площадь поперечного сечения проволоки пропорциональна квадрату радиуса или диаметра проволоки:
S = π * (d/2)^2 = π * (d^2 / 4)

Таким образом, относительное удлинение ε обратно пропорционально площади поперечного сечения проволоки:
ε ~ 1/S

Если к проволокам одинаково приложены силы, то отношение относительных удлинений будет обратно пропорционально их площадям поперечного сечения:
ε(d1) / ε(d2) = S(d2) / S(d1) = (π * (d2^2 / 4)) / (π * (d1^2 / 4)) = d2^2 / d1^2 = (2d1)^2 / d1^2 = 4

Ответ:  
Относительное удлинение проволоки диаметром d1 больше, чем проволоки диаметром d2, в 4 раза.
от