schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Сравнение удлинения стальных брусьев
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Удлинение второго бруса в два раза меньше удлинения первого, так как площадь его сечения в два раза больше. Это следует из закона Гука.
Подробное решение
Дано:
Брус 1: площадь сечения \( A \), длина \( l \), сила \( F \), материал — сталь.
Брус 2: площадь сечения \( 2A \), длина \( l \), сила \( F \), материал — сталь.
Решение:
Для определения абсолютного удлинения бруса при растяжении воспользуемся законом Гука:
\[ \Delta l = \frac{F \cdot l}{E \cdot S} \]
где:
\( F \) — растягивающая сила;
\( l \) — начальная длина бруса;
\( E \) — модуль Юнга (зависит от материала, для обоих брусьев он одинаков, так как оба из стали);
\( S \) — площадь поперечного сечения.
Запишем удлинение для каждого бруса:
Для первого бруса:
\[ \Delta l_1 = \frac{F \cdot l}{E \cdot A} \]
Для второго бруса (подставляем площадь \( 2A \)):
\[ \Delta l_2 = \frac{F \cdot l}{E \cdot 2A} = \frac{1}{2} \cdot \frac{F \cdot l}{E \cdot A} \]
Сравнивая полученные выражения, видим, что:
\[ \Delta l_2 = \frac{1}{2} \Delta l_1 \]
Следовательно:
\[ \Delta l_1 > \Delta l_2 \]
Ответ: Выбираем второй вариант: \( \Delta l_1 > \Delta l_2 \).