Một lò xo được làm từ một sợi dây kim loại. Gọi d là đường kính (trung bình) của sợi dây kim loại và D là đường kính (trung bình) của lò xo (Hình 7). Khi lò xo để thẳng đứng trên mặt đất thì nó bị nén lại bởi trọng lượng P của lò xo, vật chất trong dây kim loại chịu ứng suất lớn nhất S tại các điểm trên bề mặt sợi dây mà khoảng cách từ những điểm đó đến đường tâm của lò xo là nhỏ nhất.

Biết rằng S được cho bởi công thức:

(Nguồn: John W. Cell, Engineering Problems Illustrating Mathematics,
McGraw-Hill Book Company, Inc. New York and London, 1943).
Quảng cáo
1 câu trả lời 84
Với d > 0 ta có:

Đặt
ta có hàm số:

Ta có 




Do đó S’(a) = 0 ⇔ 12a4 – 13,08a3 – 6,84a2 + 4,92a = 0
⇔ a ≈ 1,285 hoặc a ≈ 0,476 (do a > 0).
Bảng biến thiên của hàm số:
|
a |
0 |
|
0,476 |
|
1,285 |
|
+∞ |
|
S’(a) |
|
+ |
0 |
– |
0 |
+ |
|
|
S(a) |
0 |
|
|
|
S(1,285) |
|
+∞
|
Căn cứ bảng biến thiên, ta có
tại a ≈ 1,285 hay
suy ra 
Vậy ta phải chọn loại dây kim loại với đường kính
để ứng xuất S là nhỏ nhất.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
129652 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
104087 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
94063 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
69340

