Конечно, можно искать выход в
уменьшении сечения колонны по мере удаления в глубь Земли, но на этом пути
немало технических трудностей, а главное — штанги должны выдерживать не
только свой вес, но и передавать усилие от качалки насосу. Здесь уже
начнутся обрывы по принципу «где тонко, там и рвется», тонкие штанги
не выдержат рабочего напряжения.
Этот пример показывает важность
такой характеристики материала, как отношение прочности к удельному
Бесу. Чем выше это отношение, тем с больших глубин мы сможем откачивать
нефть. В авиации и ракетостроении эта проблема стоит не менее остро.
Если не хватает прочности материала, чтобы он мог выдержать расчетную
нагрузку, приходится увеличивать площадь сечения деталей, а значит и
их вес. Чтобы оторвать от Земли более тяжелый корабль, нужен более мощный
двигатель, который, естественно, сам будет иметь большие габариты и
больший вес. Для его работы потребуется больший запас топлива, которое
тоже имеет вес и т. д. Одно осложнение вызывает другое, получается
замкнутый круг, из которого только один выход — нужны материалы с
большей удельной прочностью, с большей прочностью на единицу
веса.
§ 2. Упругость и прочность измеряются в
километрах!
Если разделить прочность ар материала
на его удельный вес й,
то полученная величина будет иметь размерность длины:
Самыми удобными единицами
измерения величины Оц/й оказались километры.
Легко сообразить, что ов/й
характеризует как раз ту предельную длину нашей колонны, при
которой она еще не разрывается под действием собственного веса. Это
мера склонности материала к очередному виду
«самоубийства».
Во многих случаях для
конструкторов важна и другая удельная характеристика — отношение
модуля упругости к удельному весу. Если прочность материала очень
высока, то он сможет выдержать значительную упругую деформацию, величина
которой при заданном расчетном
