Question

¿Cuál será la carga máxima que se le puede aplicar a un alambre de cobre de 0.45 cm de diámetro, para no rebasar su límite elástico? Encuentre también el alargamiento del alambre si se le aplica la carga máxima y tiene una longitud inicial de 90 cm.

Answer 1

Hola!

La carga máxima es de 2544,6N
El alargamiento del alambre es de 0,00123m

  Explicación:

La carga máxima (Fm) se determina por la ecuación:
Fm=Le*A

Donde:
Fm: carga máxima (N)
Le: límite elástico del material (N/m²)
A: área de la sección transversal (m²)

El área de la sección transversal del alambre es 
A= πD²/4 = 1,5904x10⁻⁵m²

El Le del cobre es 1,6x10⁸N/m²

Sustituyendo en la ecuación se tiene:
Fm= (1,6x10⁸N/m²)*(1,5904x10⁻⁵m²) =2544,6N

Para determinar el alargamiento se utiliza la fórmula:
ΔL = F*L₀ / (Y * A)

Donde:
ΔL: alargamiento (m)
F: fuerza (N)
L₀: longitud inicial del cuerpo (m)
Y: módulo de Young (N/m²)

El módulo de Young del cobre es 11,7x10¹⁰N/m²

Sustituyendo en la ecuación se tiene:
ΔL = (2544,6N)(0,9m)/(11,7x10¹⁰N/m²)(1,5904x10⁻⁵m²)
ΔL = 0,00123m

Espero haberte ayudado!