Сборник задач. Углубленный уровень. ТВЕРДАЯ СРЕДА. 1. Упругие деформации твердого тела. Молекулярная пружина

          

ТВЕРДАЯ СРЕДА. 1 Упругие деформации твердого тела. Молекулярная пружина

3.1.1. Стержень длины L, сечения S под действием силы F растягивается на длину $\Delta l$. Определите модуль Юнга материала, из которого изготовлен стержень.
3.1.2. На стальном стержне длины 1 м и сечения 1 см2 подвесили на расстоянии 25 см друг от друга 4 тонких диска весом 2 т каждый. Последний диск висит на конце стержня (см. рисунок). Насколько увеличилась длина стержня? Модуль Юнга стали 2 x 1011 Н/м2.
3.1.3. На стержне длины l и сечения S находятся две метки: одна на расстоянии l/4 от ближайшего конца стержня, другая на середине стержня. Модуль Юнга Е. Насколько они удалятся друг от друга, если стержень растянуть с силой F1.
3.1.4. Рельсы для трамвая при укладке сваривают в стыках. Какие напряжения появляются в рельсах при изменении температуры от -30 °С зимой до
+30 °С летом, если укладка производилась при +10 °С ? Температурный коэффициент линейного расширения стали 1,25 x 10-5 град-1.
3.1.5.* Между двумя неподвижными стенками поставили стержень сечения 10 см2 и длины 20 см, состоящий наполовину из материала с модулем Юнга 2 x 1011 Н/м2, наполовину из материала с модулем Юнга 3 x 1011 Н/м2. Торцы стержня плотно прилегают к стенкам. С какой силой будет давить стержень на стенки, если его нагреть на 100 °С? Коэффициент температурного расширения первого участка стержня равен 10-5 град-1, второго - 3 x 10-5 град-1.