Treść zadania
Autor: venomousdaisy Dodano: 23.6.2011 (01:10)
A 30m section of railway track is installed on a cold winter day at -5°C, each end of the section is rigidly fixed to the sleepers. On a hot summer day at 25°C what force does the rail exert on the sleepers. The coefficient of linear expansion for wrought iron is 10x10^-6K^-1 . And the cross sectional area of the rail is 0.01m². Young 's Modulus for wrought iron E=210GPa
Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.
Najlepsze rozwiązanie
Rozwiązania
-
antekL1 24.6.2011 (13:03)
I'm using the following names for variables:
Delta T = 25 - (-5) = 30 degrees, the temperature difference
L = 30 m - the section length
Delta L - the lenght difference, caused by heating
alpha = 10 * 10^6 1 / K - the linear expansion coeff.
E = 210 GPA = 210 * 10^9 Pa - the Young's modulus
S = 0.01 - the crosssectional area.
F is the force I have to calculate. From the definition of the Young's modulus:
E = \frac{F}{S}\cdot\frac{L}{\Delta L}
so the force F equals:
F = ES\frac{\Delta L}{L}
The whole ratio delta L / L can be obtained from the definition of alpha:
\alpha = \frac{\Delta L}{L}\cdot\frac{1}{\Delta T}
therefore:
F = ES\alpha \Delta T = 210\cdot 10^9\cdot 0.01\cdot 10\cdot 10^{-6}\cdot 30 = 630000
The units are: pascals * m^2 * (1 / K) * K = newtons (N).
Answer: 630 kN on all sleepers. To calculate the force on a particular sleeper one needs to know the number of sleepers but I guess only the total force is needed.
And important: The force F works in opposite directions on both sides on the ralilway section. NOT the force F/2! But of course if there are 2 sleepers on each end only F/2 per sleeper can be detected.
The length L is not needed - or I made a mistake in calculations.
Antek
Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie
-
CzaAarNaAa_ 28.6.2011 (17:08)
F= 210*10000000000*0.01*10*0,000001*30= 630000
Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie
Podobne materiały
Przydatność 100% Cold War
The Cold War was a decades-long struggle for global supremacy that pitted the capitalist United States against the communist Soviet Union. Although there are some disagreements as to when the Cold War began, it is generally conceded that mid-to late-1945 marks the time when relations between Moscow and Washington began deteriorating. This deterioration ignited the early Cold War and set the...
Przydatność 50% Winter holiday
Sun Hotel Switzerland...
Przydatność 65% Meine Winter Ferien
Diesjerige Winter Ferien habe ich zu Hause verbrachte .Ich habe mit meinen Freunden ein Ausflug in die Tschechische Republik in die Berge geplant, aber das schlechte Wetter frs Schilaufen, und die Krankheit von meinem Freund hat nicht dafr Erlaubt. Trotzdem hate ich keine Zeit zum langweilen. Die ersten par tage musste ich mich zu erst auchlafen nach dem schweren Semester. Am Nachmittag habe...
Przydatność 60% Letter from winter holiday
Star Island Greenland 25th November Dear Sonia How are you? John told me that you are sad because we hadn’t taken you on this trip but don’t be sad, on next holiday we going together for a long time to sunny Greece. I know you would love to try surfing and me too. Anyway, we’re camping on the Star Island. We’re staying on a funny igloo. Here is very cold and the sky is...
Przydatność 100% Our winter incident...
One day of December the weather was really snowy. In the afternoon I, my brother and my mum went to the shop. We lives in country therefore we went across the forest to the city, that afternoon. My mother was driving a car. I was listening to music and my brother Tom was reading a newspaper. When we were coming back from city, we were talking about our shopping. My mum was telling a...
0 odpowiada - 0 ogląda - 3 rozwiązań
1 0
Konto usunięte 23.6.2011 (19:56)
30m odcinka linii kolejowej jest zainstalowany na chłodne zimowe w temperaturze -5 ° C, każdy koniec odcinka jest sztywno zamocowany do podkładów. W upalny letni dzień w temperaturze 25 ° C, co życie ma szyny wywierać na podkłady.Współczynnik rozszerzalności liniowej dla kutego żelaza jest 10x10 ^-6K ^ -1. I pole przekroju poprzecznego szyny jest 0,01 m ². Young Moduł dla kutego żelaza E = 210GPa
zmiana temperatury = 30 stopni razy współczynnik i długość = ile wydłużyły się szyny
jak każdy koniec sztywno umocowano bez przerw to się rozleciały
Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie