Дано:
- Площадь поперечного сечения проволоки ( S = 0.5 \cdot 10^{-5} \) м².
- Масса груза ( m = 10 ) кг.
- Ускорение свободного падения ( g = 9.8 ) м/с².
- Модуль Юнга ( E = 1.2 \cdot 10^{11} ) Па.
1) Механическое напряжение (σ):
Сила, действующая на проволоку, равна весу груза:
( F = m g = 10 * 9.8 = 98 ) Н.
Механическое напряжение:
( \sigma = \frac{F}{S} = \frac{98}{0.5 \cdot 10^{-5}} = 196 \cdot 10^{5} = 1.96 \cdot 10^{7} ) Па.
2) Относительное удлинение (ε):
Используем закон Гука:
( \sigma = E \epsilon )
Отсюда:
( \epsilon = \frac{\sigma}{E} = \frac{1.96 \cdot 10^{7}}{1.2 \cdot 10^{11}} = 1.633 \cdot 10^{-4} )
Ответ:
- Механическое напряжение: ( 1.96 \cdot 10^{7} ) Па.
- Относительное удлинение: ( 1.633 \cdot 10^{-4} ).