50kg/m不能伸缩的钢轨,当轨温变化10℃时,钢轨内产生约()的温度力.

答案解析

正确答案：163kN

解析：

这道题考察的是钢轨温度力的计算，是铁路工程中一个非常重要的知识点。当外界温度发生变化时，由于钢轨材料（通常是钢材）具有热胀冷缩的性质，因此会因为长度的变化而产生内部应力，这种应力被称为温度力。 ### 解析 - **题目背景**：给定条件为50kg/m规格的钢轨，在轨温变化10℃的情况下。 - **核心概念**：温度力是指由于温度变化导致物体尺寸改变而产生的内力。对于固定不动或不能自由伸缩的物体来说，这种力尤为显著。 - **公式应用**：计算温度力的基本公式为\[F = A \cdot E \cdot \alpha \cdot \Delta T\]，其中 - \(F\) 是温度力； - \(A\) 是截面积； - \(E\) 是弹性模量； - \(\alpha\) 是线膨胀系数； - \(\Delta T\) 是温度变化量。对于50kg/m的钢轨： - 截面积\(A\)大约为65.8平方厘米（根据标准规格换算而来）； - 钢材的弹性模量\(E\)约为210GPa； - 线膨胀系数\(\alpha\)大约为12×10^-6/℃； - 温度变化\(\Delta T=10℃\)。将这些值代入上述公式中进行计算，可以得到温度力\(F\)的大致数值。具体计算如下： \[F = 65.8cm^2 * 210GPa * 12*10^{-6}/℃ * 10℃ = 163kN\] 这里需要注意单位之间的转换，确保所有物理量都使用一致的单位体系（如国际单位制SI）。通过这个简单的例子，我们可以看到即使是微小的温度变化也能在长距离上产生相当大的力，这对于设计和维护铁路系统非常重要。 ### 为什么选163kN作为答案基于上述分析与计算过程，当给定条件下（50kg/m钢轨、温度变化10℃），所产生的温度力确实接近于163千牛顿(kN)。这是基于材料科学原理以及相关物理参数的具体应用结果。因此，正确答案就是163kN。