background image

 

1/4 

Lista 4 – rozwi zania 

(prawo Hooke’a, rozci ganie,  ciskanie, napr enia cieplne) 

Zad. 1. 

Z prawa Hooke’a 

A

E

F

l

l

=

je li pole 

2

a

A

=

 to 

m

10

595

,

0

3

-

2

=

=

a

E

F

l

l

 

%

03

,

0

10

298

,

0

3

-

=

=

l

l

ε

 

 

Zad. 2. 

Z prawa Hooke’a 

A

E

F

l

l

=

je li pole 

4

2

d

A

π

=

 to 

mm

0674

,

0

4

2

=

=

d

E

F

l

l

π

 

3

-

2

10

0674

,

0

4

=

=

d

E

F

π

ε

 

 

Zad. 3. 

Z prawa Hooke’a 

ε

=

E

F

A

natomiast pole kwadratu 

2

a

A

=

, zatem 

mm

8

,

13

=

=

ε

E

F

a

 

Zad. 4. 

Z prawa Hooke’a 

A

E

F

=

ε

Równocze nie 

mg

F

=

.  

Ponadto pole całkowite liny 

A

n

A

=

, a pole pojedynczej linki 

4

2

d

A

π

=

, zatem 

kg

739

4

1

2

=

=

d

n

E

g

m

π

ε

 

 

 

 

 

background image

 

2/4 

Zad. 5. 
Je li pole powierzchni przekroju 

2

a

A

=

 to napr enia rzeczywiste wynosz  

MPa

5

,

62

=

=

A

F

σ

 

i s  mniejsze od napr e  dopuszczalnych na rozci ganie 

MPa

120

=

<

r

k

σ

, co oznacza,  e materiał został dobrany prawidłowo. 

 

Zad. 6. 

Warunek wytrzymało ci 

r

k

A

<

=

σ

 

po przekształceniu przyjmuje posta   

r

k

A

F

<

. Pole wynosi 

2

4

d

A

π

=

, a siła 

mg

F

=

kg

6

,

21

4

1

2

=

<

r

k

d

g

m

π

 

 

Zad. 7. 

Warunek wytrzymało ci 

c

k

A

<

=

σ

 

po przekształceniu przyjmuje posta  

c

k

F

A

>

. Jednocze nie pole wynosi 

2

4

d

A

π

=

Po przekształceniu 

mm

6

,

32

4

=

>

c

k

F

d

π

 

 

Zad. 8. 
Warunek  wytrzymało ci 

c

k

A

<

=

σ

  po  przekształceniu  przyjmuje  posta  

c

k

F

A

>

Jednocze nie pole wynosi 

(

)

2

2

4

d

D

A

=

π

Po przekształceniu 

mm

103

4

2

=

+

>

d

k

F

D

c

π

 

 

Zad. 9. 
Napr enia rzeczywiste podczas  ciskania wynosz  

A

F

=

σ

 

Uwzgl dniaj c pole powierzchni przekroju 

(

)

2

2

4

d

D

A

=

π

 otrzymuje si  

(

)

MPa

0

,

29

4

2

2

=

=

d

D

F

π

σ

 

 

background image

 

3/4 

Zad. 10. 

Warunek I (prawo Hooke’a): 

2

mm

0

,

19

=

>

ε

E

F

A

 

Warunek II (wytrzymało  na rozci ganie): 

2

mm

00

,

8

=

>

′′

r

k

F

A

 

Zatem 

2

mm

0

,

19

>

A

 

 

Zad. 11. 

Z warunku wytrzymało ci 

c

k

A

F

<

, gdzie 

0

A

n

A

=

, zatem 

kN

108

0

=

<

c

k

A

n

F

 

 

Zad. 12. 

Z warunku wytrzymało ci 

A

F

k

r

>

 

przy czym siła 

3

2

1

F

F

F

F

+

+

=

, a pole 

2

2

w

z

a

a

A

=

, wi c 

MPa

178

2

2

3

2

1

=

+

+

>

w

z

r

a

a

F

F

F

k

 

 

Zad. 13. 

Napr enia  rozci gaj ce  w  elemencie  wynosz  

A

F

=

σ

.  Uwzgl dniaj c 

4

2

d

A

π

=

otrzymujemy 

r

k

d

F

<

=

=

MPa

3

,

28

4

2

π

σ

 

czyli s  mniejsze od napr e  dopuszczalnych dla St3S. 

 

Zad. 14. 

Napr enia cieplne wynosz  

MPa

347

=

=

T

E

c

α

σ

 

Siła nacisku na płyty wynosi zatem: 

kN

680

4

2

=

=

=

T

E

d

A

F

c

α

π

σ

 

Zad. 15. 

Zmiana temperatury podczas ochładzania wynosi 

1

1

T

T

T

=

 

zatem wydłu enie całkowite wynosi 

(

)

m

099

,

0

1

1

=

=

T

T

l

l

α

 

oraz napr enia cieplne  

(

)

MPa

104

1

=

=

T

T

E

c

α

σ

 

 

 

background image

 

4/4 

Podczas ogrzewania zmiana temperatury wynosi 

T

T

T

=

2

2

 

zatem wydłu enie całkowite wynosi 

(

)

m

066

,

0

2

1

=

=

T

T

l

l

α

 

oraz napr enia cieplne  

(

)

MPa

3

,

69

2

=

=

T

T

E

c

α

σ

 

 

Data: 05.05.2010