Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Октябрь 2020   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 744
∙ повысить рейтинг » 		Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 570
∙ повысить рейтинг » 		Gluck
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 208
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2456
Дата выхода:09.10.2020, 14:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:176 / 80
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 199256: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: При строительстве одного из средневековых соборов Англии его крышу (наклонную) покрыли свинцовыми листами, соединенными друг с другом. Уклон крыши был невелик, трения вполне хватало для удержания листов на месте, поэтому их не стали никак прикреплять к стропилам. Однак...

Консультация # 199256:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

При строительстве одного из средневековых соборов Англии его крышу (наклонную) покрыли свинцовыми листами, соединенными друг с другом. Уклон крыши был невелик, трения вполне хватало для удержания листов на месте, поэтому их не стали никак прикреплять к стропилам. Однако через несколько лет выяснилось, что все покрытие очень медленно, но сползает вниз. Свинцовые листы прибили к стропилам гвоздями, однако это не помогло – «сила сползания» просто вырывала гвозди.Почему металлическое покрытие сползает с крыши в такой ситуации?
Оцените расстояние, на которое сместится за 1 год свинцовый лист размером 10 м×10 м, лежащий на крыше с углом наклона к горизонту φ=30∘. Считайте, что коэффициент трения свинца о конструкции крыши μ≈1. Коэффициент линейного теплового расширения свинца α≈3×10−5 град−1 (это число показывает, на какую долю от начально го значения увеличивается любой линейный размер тела при нагревании на 1∘C).


Дата отправки: 04.10.2020, 13:55
Вопрос задал: sergeus.ef (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, sergeus.ef!
Думаю, причин несколько.
Подсказка к одной из них имеется в данных к задаче - тепловое расширение. С нее и начнем.
Итак. Англия. Допустим Вултсхорп, графство Линькольншир, имение Исаака Ньютона... почти 53º с.ш. В день летнего солнцестояния на этой широте Солнце поднимается до высоты 60º над горизонтом. Значит лучи Солнца при падении на крышу с уклоном 30º будут практически ей (крыше) перпендикулярны. Хоть Альбион он и туманный, но, думаю, дней 30-50 в году свинцовая, почти черная крыша при таких условиях будет прогреваться градусов до 50. В другие - не такие жаркие дни - поменьше. Есть также и зимние месяцы, когда крыша не прогревается. Думаю, большой ошибки не будет, если возьмем в среднем в течение года прогрев крыши ежедневно на Δt=10 градусов. И считать будет проще.
Далее, примем, что свинцовый лист ежедневно удлиняется к низу в следствие теплового расширения, а укорачивается сверху. Вопрос: почему так. Отвечаю... Во первых, вниз по скату направлена проекция силы тяжести свинца, поэтому удлиняться вниз легче, чем вверх. Во-вторых, укорачиваться сверху также легче, поскольку в противном случае силам молекулярного взаимодействия - а именно этим силам пришлось бы совершить работу по подъему листа свинца вверх - будет необходимо противодействуя как силе тяжести, так и силе трения по сути втягивать лист на крышу вверх.
Теперь, когда понятна схема движения листа, можно посчитать и оценить годовое смещение листа.
Дано:
Т=1 год (N=200) - Пусть будет в году 200 теплых дней, когда крыша прогревалась на 10 градусов.)
Δt=10º
а=10 м
α=3*10-5 град-1
Найти: S
Решение:
S=α*a*Δt*N = 3*10-5*10*10*200 ≈ 0,6 м

*******
p.s. Не претендую на истину в последней инстанции. В олимпиадных задачах, как правило, верный пу ть решения и правильный ответ бывает известен только составителям. Поэтому, если у коллег есть свои мысли по данному вопросу - присоединяйтесь, прошу smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 06.10.2020, 10:58
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!
В избранное