Перед началом ледохода на реке взрывают лёд. По воздуху звук от взрыва до правого берега дошел на t=1с позже, чем до левого. На каком расстоянии L от левого берега был заложен заряд? ширина реки в данном месте L=1км=1000 м, скорость звука в воздухе Vзв=320м/с
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
Перед началом ледохода на реке взрывают лёд. По воздуху звук от взрыва до правого берега дошел на t=1с позже, чем до левого. На каком расстоянии L от левого берега был заложен заряд? ширина реки в данном месте L=1км=1000 м, скорость звука в воздухе Vзв=320м/с
пусть расстояние до левого берега Х
тогда время звука до левого берега t1=X/Vзв
тогда расстояние до правого L-X
тогда время звука до правого берега t2=(L-X)/Vзв
по условию t1+1=t2
составим уравнение
X/Vзв + 1 =(L-X)/Vзв
преобразуем
Х=(L-V)/2=(1000-320)/2=340 м
ответ расстояние от левого берега 340 м