Задачи › Сила упругости, пружины и их соединения

Прочность нити

  1. Прочность нити

    ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
    4/10

    Изучите зависимость прочности нити на разрыв от её длины (в диапазоне длин от 2 м до 5 см) двумя способами.

    Первый способ (расточительный): нить заранее разрезается на куски разной длины и определяется их прочность.

    Второй способ (экономный): берётся кусок нити некоторой максимальной длины, находится его прочность, затем более длинный из получившихся кусков используется для определения прочности при длине, равной половине максимальной и т.д.

    Объясните различия в результатах (если они есть), полученных этими двумя способами.

    Оборудование: нить, штатив, ножницы, линейка, динамометр (бытовые пружинные весы на 10 кг).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    При «расточительном» способе прочность колеблется около среднего значения случайным образом; при «экономном» возникает кажущаяся зависимость — прочность как будто растёт с уменьшением длины, потому что нить сперва рвётся на самых слабых участках.

    Решение

    Рекомендации для организаторов. В качестве нити следует взять либо достаточно тонкую хлопчатобумажную нить, либо шерстяную пряжу. Длины нити, выдаваемой участникам, должно хватить для измерения каждым из способов не менее трёх раз. Необходимо заранее проверить, что нить неоднородна по прочности вдоль всей длины.

    В обоих способах нить выбранной длины закрепляем в штативе и нагружаем грузами до тех пор, пока она не разорвётся.

    Поскольку прочность нити на различных участках неодинакова, при «расточительном» способе на любой длине куска прочность колеблется относительно некоторого среднего значения случайным образом.

    При «экономном» способе мы сперва разрываем нить на самом слабом участке, затем — на самом слабом из оставшихся, и так далее. В результате возникает «зависимость», порождающая впечатление, что прочность нити растёт по мере уменьшения длины куска.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи