物理の問題です<(_ _)>助けてください！

質問

(1)長さ１ｍ、直径0.2mmの鋼鉄製の針金に１kgのおもりを吊るすと、針金はどれだけ伸びるか計算で求めよ。使用した材料のヤング率を2×10HPaとする。

(2)新幹線「こだま」が駅を発車後、198km/hの速さに達するまでは、速さが1秒あたり0.25m/sの割合で一様に加速される。198km/hになるまでの時間とそれまでの走行距離を計算せよ。

(3)水平面と角30度をなすなめらかな斜面上を滑っている物体の質量がlkgの場合の加速度を求めよ。ただし、重力加速度は9,8m/s2とする。

この回答をレポートで出さなくてはいけないのですが、さっぱり分かりません<(_ _)>どなたか回答よろしくお願いします(>_<)！

回答No.3

kinetic7274

（１）について

式などは他の人の回答通りだが、No.2の人が指摘してるようにヤング率がおかしいですね。
現状だとすさまじい伸びになりますよ。計算して確認してみてください。
また、接頭語を理解していますか？「H」というものは接頭語にはありません。ただしくは「h」です。

鉄鋼（鋼か軟鋼かはわかりませんが）の場合だと、210GPaほどのヤング率があるはずです。

回答No.2

-kempo-

No.1のかたの回答にある
＞物体の変形（この場合針金の伸び）にヤング率を掛けたものが応力です。
というのは、少し違う気がします。

正確には、「ひずみにヤング率を掛けたものが応力」だと思います。

ひずみは大体εで表され、伸びを⊿L、元の針金の長さをLとすると、
ε=⊿L/L　・・・（１）
となります。

応力をσ、ヤング率をEとすると、
σ=Eε　・・・（２）
となります。

ここで、応力σは針金にかかる荷重をW、針金の断面積をAとすると
σ=W/A　・・・（３）
となります。

（１）～（３）の式から
W/A=E・⊿L/L
となります。

あとは式を整理して⊿Lについて求めればよいのです。

※荷重Wは重りの質量に重力加速度を掛けたものです。

それと、ヤング率の値をもう一度確認した方がいいかもしれません。

回答No.1

gohtraw

（１）
物体の変形（この場合針金の伸び）にヤング率を掛けたものが応力です。
応力は加えた力を物体の断面積で割ったものです。

（２）
１９８ｋｍ／ｈは１９８０００／３６００　ｍ／ｓ　です。よって０．２５ｍ／ｓ＾２の加速度
でこの速度に達するのに必要な時間は
１９８０００／３６００／０．２５　秒　です。

（３）重力加速度の、斜面に平行な成分が求める加速度です。