Описание
Для стальной трубы с наружным диаметром 89 мм, толщиной стенки 3,5 мм и теоретической массой 7,38 кг на метр, можно рассчитать её массу на основе общей массы, которая указана в условиях задачи. Давайте проверим, верно ли это, используя формулу для теоретической массы стальной трубы.
Масса 1 метра трубы (массой на единицу длины) рассчитывается по формуле:
m=ρ⋅Vm = \rho \cdot Vm=ρ⋅V
где:
- mmm — масса трубы (кг),
- ρ\rhoρ — плотность стали (приблизительно 7 850 кг/м³),
- VVV — объём трубы (м³), который рассчитывается как разность объёмов внешнего и внутреннего цилиндров.
Объём трубы можно найти через её наружный и внутренний радиусы:
- наружный радиус r1=89/2=44,5r_1 = 89 / 2 = 44,5r1=89/2=44,5 мм = 0,0445 м,
- внутренний радиус r2=44,5−3,5=41r_2 = 44,5 - 3,5 = 41r2=44,5−3,5=41 мм = 0,041 м.
Объём трубы на 1 метр длины:
V=π⋅(r12−r22)⋅LV = \pi \cdot (r_1^2 - r_2^2) \cdot LV=π⋅(r12−r22)⋅L
где L=1L = 1L=1 м — длина трубы.
Подставляем радиусы и длину:
V=π⋅(0,04452−0,0412)⋅1V = \pi \cdot (0,0445^2 - 0,041^2) \cdot 1V=π⋅(0,04452−0,0412)⋅1 V≈3.1416⋅(0,00198025−0,001681)≈3.1416⋅0,00029925≈0,0009396 м3V \approx 3.1416 \cdot (0,00198025 - 0,001681) \approx 3.1416 \cdot 0,00029925 \approx 0,0009396 \, \text{м}^3V≈3.1416⋅(0,00198025−0,001681)≈3.1416⋅0,00029925≈0,0009396м3
Теперь, используя плотность стали ρ≈7850 кг/м3\rho \approx 7850 \, \text{кг/м}^3ρ≈7850кг/м3:
m=7850⋅0,0009396≈7,38 кгm = 7850 \cdot 0,0009396 \approx 7,38 \, \text{кг}m=7850⋅0,0009396≈7,38кг