Яку силу треба прикласти до алюмінієвого стрижня діаметром 10 мм щоб його довжина збільшилася на 1%?

Для увеличения давления можно увеличить силу давления на поверхность, или уменьшить величину площади, на которую действует сила. Для уменьшения давления тоже самое, но наоборот!

Увеличение давления:

Острый конец кнопки легко входит в деревянную доску, надавливание же на доску пальца не приводит к видимым деформациям. По этому же принципу ножи на кухне должны быть остро заточены. Легче шить иглой с заостренным концом, чем с тупым. Гвозди забивают вниз острием, а не шляпкой.

Чайник с закрытой крышкой закипает быстрее, чем с открытой.

Уменьшение давления:

Ручки хозяйственных и дорожных сумок, рюкзаков, чемоданов делают достаточно широкими, чтобы они не оказывал травмирующего давления.

У грузовиков колеса шире, чем у легковых автомашин

У танков и тракторов широкие гусеницы

Рельс опирается на множество шпал, обладающих большой опорной площадью.

Площадь фундамента Останкинской башни составляет почти 2000 квадратных метров, а его масса – 40% от массы всего сооружения.

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