Чтобы понять, как изменится абсолютное и относительное удлинение проволоки в двух случаях, давайте рассмотрим каждый из них по отдельности.
1. Первоначальное удлинение проволоки под действием груза:
- Когда мы подвешиваем груз к проволоке, она под воздействием силы тяжести груза начинает удлиняться. Это удлинение называется абсолютным удлинением и обозначается как ΔL.
- Абсолютное удлинение можно рассчитать по формуле: ΔL = (F * L0) / (S * E), где F — сила, приложенная к проволоке (в данном случае вес груза), L0 — начальная длина проволоки, S — площадь поперечного сечения проволоки, а E — модуль Юнга материала проволоки.
- Относительное удлинение обозначается как ε и рассчитывается по формуле: ε = ΔL / L0. Это показывает, насколько удлинение проволоки соотносится с её первоначальной длиной.
2. Удлинение проволоки, согнутой пополам:
- Теперь, если мы согнем проволоку пополам и снова подвесим тот же груз, нужно учесть, что при сгибании проволоки мы фактически изменяем её длину, через которую передается нагрузка.
- Когда проволока согнута пополам, она будет воспринимать нагрузку иначе. Теперь удлинение будет происходить не по всей длине проволоки, а только по половине её длины. Это значит, что в формуле для абсолютного удлинения мы можем использовать L0/2 вместо L0.
- Следовательно, новое абсолютное удлинение будет: ΔL' = (F * (L0/2)) / (S * E) = ΔL / 2. Это означает, что удлинение проволоки, согнутой пополам, будет в два раза меньше, чем в первом случае.
- Относительное удлинение также изменится: ε' = ΔL' / (L0/2) = (ΔL / 2) / (L0/2) = ΔL / L0 = ε. Таким образом, относительное удлинение останется прежним.
Итак, подводя итог:
- Абсолютное удлинение проволоки, согнутой пополам, уменьшится в два раза по сравнению с первоначальным удлинением.
- Относительное удлинение останется неизменным.