В этой теме рассматривается случай, когда силы действуют вдоль оси бруса (осевое растяжение и сжатие). Изучение необходимо начинать с выяснения во о внутренних силовых факторах, действующих в сечениях стержня.
Применение метода сечений позволяет найти величину и направление равнодействующей внутренней (продольной) силы упругости в рассматриваемом сечении. Следует иметь в виду, что в поперечном сечении, перпендикулярном оси стержня, возникают только нормальные напряжения, которые, в силу гипотезы плоских сечений, равномерно распределены в плоскости сечения и определяются по формуле:
,
где N - внутренняя сила, A - площадь поперечного сечения.
Необходимо знать обе формы записи закона Гука, усвоить такие понятия, как модуль упругости при растяжении- сжатии, коэффициент Пуассона. Ознакомиться с методикой испытаний на растяжение, обработки диаграммы растяжения образца из малоуглеродистой стали с её характерными участками. При экспериментальном изучении растяжения и сжатия необходимо усвоить во определения характеристик прочности материала; пределов пропорциональности, упругости, текучести и прочности (временное сопротивление), учесть, что численные их значения условны, так как для их нахождения соответствующие силы делят на первоначальную площадь поперечного сечения испытываемого образца.
Пусть наибольшая скорость V
Общее расстояние S=1.8 км=1800 м
Vср= 54 км/ч
На участке разгона
Vo=0 м/с
t1= 40 c
Скорость меняется по линейному закону , тогда
средняя скорость на участке (V-Vo)/2
S1=(V-Vo)/2 *t1 = V/2*40 = 20V
На участке равномерного движения
t2 = 1.8 /54*3600 –t1 –t3= 120-40-20=60 c
S2=V*t2 = 60V
На участке торможения
Vk=0 м/с
t3= 20 c
Скорость меняется по линейному закону , тогда
средняя скорость на участке (Vk-V)/2
S3=(Vk-V)/2 *t3 =V/2*20=10V
Составим уравнение по расстоянию
S=S1+S2+S3
1800 =20V +60V+10V=90 V
V= 20 м/с =72 км/ч
ответ наибольшая скорость поезда 20 м/с =72 км/ч
