На одной стороне доски качелей-балансира на расстоянии 2 м от центра сидите Вы. Ваша масса 60. На другой стороне ваш друг массой 40кг. На каком расстоянии от центра он должен находиться, чтобы качели были в равновесии?

В сопротивлении материалов принято рассчитывать деформа­ции в относительных единицах:

Между продольной и поперечной деформациями существует за­висимость

где μ— коэффициент поперечной деформации, или коэффициент Пуассона, —характеристика пластичности материала.

Закон Гука

В пределах упругих деформаций деформации прямо пропорци­ональны нагрузке:

где F — действующая нагрузка; к — коэффициент. В современной форме:

Получим зависимость

где Е — модуль упругости, ха­рактеризует жесткость материала.

В пределах упругости нормальные напряжения пропорциональ­ны относительному удлинению.

Значение Е для сталей в пределах (2 – 2,1) • 105МПа. При прочих равных условиях, чем жестче материал, тем меньше он деформируется:

Формулы для расчета перемещений поперечных сечений бруса при растяжении и сжатии

Используем известные формулы.

Относительное удлинение

В результате получим зависимость между нагрузкой, размерами бруса и возникающей деформацией:

где

Δl — абсолютное удлинение, мм;

σ — нормальное напряжение, МПа;

l — начальная длина, мм;

Е — модуль упругости материала, МПа;

N — продольная сила, Н;

А — площадь поперечного сечения, мм2;

Произведение АЕ называют жесткостью сечения

Относительно моста скорость бегущего студента была:
                           v₁ = 60-6=54 км/ч = 15 м/с

За время t₁ = 15 сек студент переместился относительно земли
от начала моста до его конца.

Тогда длина моста: L = v₁*t₁ = 15*15 = 225 (м) 

Скорость электрички v₂ = 60 км/ч = 16 2/3 (м/с)

Следовательно, электричка расстояние:
                 S = L+L' = 2*225 = 450 (м), где L' - длина электрички

Время, за которое электричка это расстояние:
                          t₂ = S/v₂ = 450 : 16 2/3 = 450 * 3/50 = 27 (с)

ответ: электричка мост за 27 с