Найдём абсолютное удлинение дельта л = е * л, где е - относительное удлинение, л - первоначальная длина стержня. Согласно теории сопротивления материалов сила при растяжении-сжатии определяется законом Гука: Ф = Е *П *х / л, где Ф - сила, Е - модуль упругости первого рода (Модуль Юнга) , П - площадь поперечного сечения стержня, х - величина текущего абсолютного удлинения. А чтобы найти работу А нужно проинтегрировать силу в пределах от 0 до дельта л, т. е. А = интеграл от 0 до дельта л (Е * П * х / л дх) = (Е * П / л) * интеграл от 0 до дельта л (х дх) = (Е * П / л) * х^2 / 2 в пределах от 0 до дельта л = Е * П * (дельта л) ^ 2/ (2 * л) = Е * П * е^2 * л^2 / (2 * л) = Е * П * е^2 * л / 2. Подставляя сюда значения Е - для меди 1,1 * 10^5 МПа (Н / мм^2), П = 1,5 мм^2, е = 10^-3, л = 3 * 10^3 мм, получаем А = 2,475 * 10^2 мДж = 0,2475 Дж.
Объяснение:
По определению мощность есть произведение силы на скорость (вообще, интеграла модуля силы от нуля до заданного времени по времени, но в нашем случае это не важно: движение равномерное и прямолинейное). Запишем это.
N = Fu
Скорость - это частное расстояния и времени (вообще, первая производная изменения координаты по времени, но это в нашем случае не важно: движение равномерное и прямолинейное). Сила, по третьему закону Ньютона, равна силе тяжести груза опять же потому, что движение происходит в инерциальной системе отсчета, а также равномерное и прямолинейное. Подставим.
N=mg * S:t
Все. Задача в общем виде решена.
Подставим известные значения.
N= 1000 * 10 * 10: 10 = 10 в четвёртой (Вт)
ответ : 10 кВт
ответ: 10 кВт
