Какой минимальный вес груза нужно подвесить к проволоке из опыта…

Жидкие и твердые телаПо тексту · лёгкое

Опыты в школьной лаборатории
На уроке физики ученики изучали свойства жидкостей и твёрдых тел и провели несколько опытов.
Опыт 1. Стальной стержень длиной 2,0 м при температуре 20 °C нагрели до 70 °C. Температурный коэффициент линейного расширения стали $\alpha = 12\cdot10^{-6}$ К $^{-1}$ .
Опыт 2. Стальную проволоку длиной 2,0 м и площадью поперечного сечения 1 мм² закрепили за верхний конец и подвесили к ней груз. Модуль Юнга стали 200 ГПа, предел прочности стали 400 МПа. Деформацию проволоки считайте упругой, пока она не разорвётся.
Опыт 3. В сосуд с водой вертикально опустили две стеклянные капиллярные трубки: радиус первой 0,5 мм, радиус второй 0,25 мм. Вода полностью смачивает стекло. Поверхностное натяжение воды 0,07 Н/м, плотность воды 1000 кг/м³, $g = 10$ м/с².
Опыт 4. На проволочной рамке с подвижной перемычкой длиной 5 см получили плоскую мыльную плёнку. Плёнка имеет две поверхности, поверхностное натяжение мыльного раствора 0,04 Н/м.

Какой минимальный вес груза нужно подвесить к проволоке из опыта 2, чтобы она разорвалась?

A400 Н
B200 Н
C4000 Н
D40 Н

Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

A400 Н

Разбор

Проволока рвётся, когда механическое напряжение достигает предела прочности: $\sigma = F/S$ . Отсюда $F = \sigma S = 400\cdot10^{6}\cdot 1\cdot10^{-6} = 400$ Н, так как 1 мм² = $10^{-6}$ м². Значения «40 Н» и «4000 Н» получаются при ошибке в переводе площади, «200 Н» — при использовании половины предела прочности.

Задание № 2640 по физике: Жидкие и твердые тела

Похожие задания по теме «Жидкие и твердые тела»

Потренируйте тему «Жидкие и твердые тела»

Соберите пробник с таймером