Стальную отливку массой 20 кг поднимают из воды при помощи троса, жесткость
которого равна 400 кН/м, с ускорением 0,5 м/с. Плотность стали 7800 кг/м3
, плотность воды
1000 кг/м3
Найти удлинение троса. Силой сопротивления воды пренебречь.

9 Сен 2019 в 14:41
323 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем силу тяжести стальной отливки:
F = m g
F = 20 кг 9,81 м/с^2 = 196,2 Н

Теперь найдем объем стальной отливки:
V = m / ρ
V = 20 кг / 7800 кг/м^3 = 0,00256 м^3

Зная объем отливки, можно найти объем воды, вытесненной отливкой при подъеме:
V_воды = V = 0,00256 м^3

Теперь найдем силу Архимеда, действующую на отливку в воде:
F_A = V g ρ_воды
F_A = 0,00256 м^3 9,81 м/с^2 1000 кг/м^3 = 25,1 Н

Учитывая, что ускорение отливки равно ускорению свободного падения уменноженному на удельную массу отливки:
a = g (ρ - ρ_воды) / ρ
a = 9,81 м/с^2 (7800 кг/м^3 - 1000 кг/м^3) / 7800 кг/м^3 = 5,94 м/с^2

Теперь можем найти удлинение троса, используя второй закон Ньютона:
F = ma + F_ж
F_ж = 0
T - F_A - F = ma
T - 25,2 Н - 196,2 Н = 20 кг 5,94 м/с^2
T = 20 кг 5,94 м/с^2 + 221,3 Н

Наконец, найдем удлинение троса, используя формулу для жесткости троса:
T = ks
s = T / k
s = (20 кг * 5,94 м/с^2 + 221,3 Н) / 400 кН/м
s ≈ 0,5 м

Таким образом, удлинение троса при поднятии стальной отливки из воды составит примерно 0,5 м.

20 Апр 2024 в 02:14
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