在土木工程学中,某种特制钢筋在弹性限度内的伸长量 (单位:)与它所受到的拉力 (单位:)成正比例。现对一根长度为 的钢筋进行拉伸测试,测试数据及变化关系如下图所示:
(1) 根据图像,求 与 之间的函数关系式;
(2) 若该钢筋的最大安全伸长量为其原长的 ,求该钢筋在安全范围内所能承受的最大拉力 。
完整解法
(1)
1. 设正比例关系式并根据图像数据求比例系数
因为伸长量 与拉力 成正比例,可设:
由图像可知,当 时,。
代入得:
解得 。
2. 写出函数关系式
所以 与 之间的函数关系式为:
答案
(2)
1. 计算钢筋的最大安全伸长量
钢筋的原长 。
最大安全伸长量为:
2. 由函数关系式求最大拉力
将 代入第(1)问求得的函数关系式 中:
解得:
答案
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