Коэффициент трения входит в формулу силы трения. Чтобы выразить его, нужно приравнять работу, которую совершила сила трения, к изменению кинетической энергии шайбы (по теореме об изменении кинетической энергии):
F_тp = м*N = м*m*g
Е_к = m*v²/2
А = F*S
А (F_тp) = delta E_к
Конечная скорость шайбы равна нулю. Значит изменение кинетической энергии будет равно начальной кинетической энергии со знаком минус, что является правильным, т.к. сила трения направлена против движения шайбы и работу она совершает отрицательную:
Дано:
v = 14,4 м/с
S = 40 м
g = 10 м/с²
Найти:
м = ?
Коэффициент трения входит в формулу силы трения. Чтобы выразить его, нужно приравнять работу, которую совершила сила трения, к изменению кинетической энергии шайбы (по теореме об изменении кинетической энергии):
F_тp = м*N = м*m*g
Е_к = m*v²/2
А = F*S
А (F_тp) = delta E_к
Конечная скорость шайбы равна нулю. Значит изменение кинетической энергии будет равно начальной кинетической энергии со знаком минус, что является правильным, т.к. сила трения направлена против движения шайбы и работу она совершает отрицательную:
delta E_к = Е_к2 - Е_к1 = 0 - Е_к1 = - Е_к1
Тогда:
А (F_тp) = delta E_к
- м*m*g*S = - m*v²/2 | : (- m*g*S)
м = (- m*v²/2) : (- m*g*S) = v² / (2*g*S) = 14,4² / (2*10*40) = 207,36 / 800 = 0,2592 = 0,26
ответ: в) 0,26.
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