Question

Какую силу нужно приложить к стальному стержню сечением 1 см2 чтобы растянуть его на столько же на сколько он удлинился при нагревании на 1 градус Цельсия

Answer 1

Сначала найдем на сколько удлинится стержень при нагреве (за счет теплового расширения): $\Delta L = \alpha L \Delta T$, L - длина стержня, альфа - коэфициент линейного теплового расширения (для стали он ≈ 12 10⁻⁶К⁻¹).
Найдем на сколько удлинится стержень при растяжении:
$E = \frac{F/S}{\Delta L/ L}$, здесь F - растягивающая сила, S - площадь сечения, E - модуль упругости (2*10⁶ кгс/см^2).
⇒ F = E ΔL S/L ⇒ подставляем первое уравнение ⇒ F = E S α ΔT.
Подставляем числа:
F= 2*10⁶*1*12*10⁻⁶*1=24 кгс ≈ 235 Н