МОШ ПО ФИЗИКЕ Слесарь зажал латунную трубку между шляпкой винта и гайкой, закрутив гайку на α=10о
от свободного положения. Длина трубки l=10
см, шаг нарезки винта h=1
мм, а площади поперечного сечения винта и трубки равны Sв=40
мм2
и Sт=20
мм2
соответственно.

Рассчитайте с какой силой трубка давит на шляпку винта. Дайте ответ в кН с округлением до сотых долей. Модуль Юнга стали, из которой изготовлен винт, Eст=210
ГПа, модуль Юнга латуни Eл=100
ГПа.

Коэффициент жесткости k
продолговатой детали постоянного сечения может быть рассчитан как:

k=ESl
,

где E
– модуль Юнга материала, из которого изготовлена деталь, S
– площадь ее поперечного сечения, l
– ее длина.

Число
Конструкцию нагрели на ΔT=100∘
C. Какая сила возникает между шляпкой винта и трубкой в этом случае? Дайте ответ в кН с округлением до сотых долей. Коэффициент теплового расширения стали αст=12
∙10−6

C−1
, меди - αм=17
∙10−6

C−1
.

7 Сен 2023 в 19:40
36 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем жесткость винта и трубки:

kв = Eст Sв / l = 210 40 / 10 = 840 Н/мм
kт = Eл Sт / l = 100 20 / 10 = 200 Н/мм

Теперь найдем изменение длины винта и трубки при деформации:

Δlв = h / tan(α)
Δлт = h / tan(α)

Δlв = 1 / tan(10°) = 5.76 мм
Δлт = 1 / tan(10°) = 5.76 мм

Теперь найдем силу, с которой трубка давит на шляпку винта:

F = (kв Δlв + kт Δлт) / 2 = (840 5.76 + 200 5.76) / 2 = 3628 Н

Ответ: сила, с которой трубка давит на шляпку винта, равна 3628 Н или 3.63 кН.

Далее найдем изменение длины винта и трубки при нагревании:

Δlв = αст l ΔT = 12 10^-6 10 100 = 0.012 мм
Δлт = αм l ΔT = 17 10^-6 10 100 = 0.017 мм

Теперь найдем силу, с которой трубка давит на шляпку винта после нагрева:

F = (kв Δlв + kт Δлт) / 2 = (840 0.012 + 200 0.017) / 2 = 3.138 Н

Ответ: сила, с которой трубка давит на шляпку винта после нагрева, равна 3.138 Н или 0.00314 кН.

16 Апр 2024 в 16:02
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир