Bài 35. Biến dạng cơ của vật rắn

Trang bìa
Trang bìa:
I.BD cơ của VR
:
Tiết 59 BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN I.BD cơ của VR: I.Biến dạng cơ của vật rắn
1.Khái niệm: 1.Khái niệm
Quan sát và cho biết có hiện tượng gì xảy ra với các đồ vật sau ? : I.Biến dạng cơ của vật rắn
1. Khái niệm -Là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn khi có ngoại lưc tác dụng 2.Phân loại: 2.Phân loại
a.Các loại BD: a.Các loại biến dạng
1 2 3 4 Quan sát và nêu hiện tượng trong hình 1,4 khi ngoại lực thôi tác dụng? Biến dạng đàn hồi : a.Các loại biến dạng
-Biến dạng đàn hồi:Biến dạng cơ vật rắn mà khi ngoại lực ngừng tác dụng thì vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu. : a.Các loại biến dạng
1 2 3 4 Quan sát và nêu hiện tượng trong hình 2,3 khi ngoại lực thôi tác dụng? => Biến dạng không đàn hồi (dẻo) : a.Các loại biến dạng
-Biến dạng đàn hồi:Biến dạng cơ vật rắn mà khi ngoại lực ngừng tác dụng thì vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu. -Biến dạng không đàn hồi (dẻo):Biến dạng cơ vật rắn mà khi ngoại lực ngừng tác dụng thì vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu. *Vật rắn biến dạng đàn hồi =>có tính đàn hồi. Vật rắn biến dạng không đàn hồi (dẻo)=> không có tính đàn hồi (có tính dẻo) b.Các kiểu BD: b. Các kiểu biến dạng
: Các kiểubiến dạng
1 2 3 4 5 6 Kéo Nén Uốn Trượt Xoắn Cắt : b.Các kiểu biến dạng
-Tuỳ theo phương, chiều, điểm đặt của ngoại lực tác dụng mà ta có các kiểu biến dạng: Kéo, nén, xoắn, cắt, trượt, uốn... 3.Giới hạn đànhồi: 3.Giới hạn đàn hồi
- Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi. -Giới hạn bền là giới hạn mà nếu vượt qua giới hạn đó vật sẽ bị đứt, gẫy... * Giới hạn đàn hồi và giới hạn bền có ý nghĩa quan trọng trong đời sống và kĩ thuật. : 3.Giới hạn đàn hồi
II.ĐỊnh luật Húc
II.Định luật Húc: II.Định luật Húc
1.Độ BD tỉ đối: 1.Độ BD tỉ đối
C1. Quan sát tranh và xác định độ biến dạng so với độ dài ban đầu? H.1 H.2 1. Độ biến dạng tỉ đối : 1. Độ biến dạng tỉ đối
- Nhận xét : + Thanh thép dãn (nén) có độ dài l so với độ dài ban đầu latex(l_0) + Độ dãn ( nén ) : latex( |Delta l| =| l - l_0 |) - Mức độ biến dạng của thanh rắn ( bị kéo hoặc nén ) xác định bởi độ biến dạng tỉ đối: latex(epsilon=(| l - l_0 |)/(l_0))=latex(frac{|Delta l|}{l_0}) 2.Ứng suất: 2.Ứng suất
Quan sát tranh vẽ cho biết độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào những yếu tố nào ? hình 5 - Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào lực tác dụng latex(epsilon ~ F) : 2.Ứng suất
hình 6 - Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào tiết diện vật rắn latex(epsilon~ 1/S) : 2. Ứng suất
- Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào lực tác dụng latex(epsilon ~ F) - Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào tiết diện ngang của vật rắn latex(epsilon~ 1/S) => Độ biến dạng tỉ đối tỉ lệ với F/S Đặt: latex(sigma = F/S) (2) + F: Độ lớn của lực + S: Tiết diện ngang của vật rắn latex(sigma) gọi là ứng suất -Ứng suất là đại lượng được đo bằng thương số latex(sigma = F/S) và đặc trưng cho tác dụng kéo (nén) của lực -Đơn vị: 1Pa= 1N/latex(m^2) 2. ĐLHVBDCCVR: 2. Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn
-Theo trên: => Có thể viết -Trong đó α là hệ số tỉ lệ (3) -Biểu thức (3) biểu diễn mối sự phụ thuộc của độ biến dạng tỉ đối vào ứng suất do Rô-bớt-Húc tìm ra và phát biểu thành định luật Húc : 2. Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn
2.Định luật Húc về biến dạng cơ vật rắn - Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn ( hình trụ đồng chất ) tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó. - Biểu thức : latex(epsilon)=latex((| Deltal | )/(l_0)) = Latex(alphasigma) (3) + Trong đó : latex(alpha) là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn. * Chú ý: Định luật chỉ áp dụng cho vật rắn biến dạng kéo (nén) trong giới hạn đàn hồi 3. Lực đàn hồi: 3. Lực đàn hồi
Quan sát tranh và vận dụng ĐL III Niutơn cho biết lực đàn hồi có đặc điểm gì? Lực đàn hồi trong vật rắn biến dạng đàn hồi như thế nào? : 3. Lực đàn hồi
3. Lực đàn hồi - Khi lực kéo F làm vật rắn biến dạng thì trong vật rắn xuất hiện lực đàn hồi có phương, chiều chống lại sự biến dạng của vật rắn : 3. Lực đàn hồi
Ta có : latex(epsilon)=latex((| Deltal | )/(l_0)) = Latex(alphasigma) Suy ra : latex(sigma)= latex(F/S)= latex(E(|Deltal|)/(l_0) Với latex(E=1/alpha) gọi là suất đàn hồi hay suất Y-âng (Young), đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn Đơn vị là Pa. Suất đàn hồi của một số chất Nhận xét? : 3. Lực đàn hồi
-Áp dụng định luật III N và công thức (4) tìm độ lớn lực đàn hồi? Ta có : latex(sigma)= latex(F/S)= latex(E*(|Deltal|)/(l_0) Nên latex(F_(đh))= F = latex((E*S)/(l_0))latex(| Deltal |) = klatex(| Deltal | ) (5) Với : k= latex((ES)/(l_0)) gọi là độ cứng hay hệ số đàn hồi (N/m). * Chú ý:+ F dh tỉ lệ với độ biến dạng + k phụ thuộc vào chất liệu, độ dài ban đầu lo, tiết diện ngang S Vận dụng
- Ví dụ 1: Ví dụ 1 - Đề bài
+ Tóm tắt:
+ Tóm tắt : latex(l_0) = 200cm = 0,2m S = 200latex(mm^2) =latex(2*10^-4)latex(m^2) latex(Deltal) = 1,5mm = latex(1,5*10^-3)m E = latex(1,26*10^11)latex(P_a) F = ? + Giải: ví dụ 1
Tóm tắt: latex(l_o) = 200 cm = 0,2 m S = 200 latex(mm^2) = 2.latex(10^-4) Latex(Deltal = 1,50) mm = 1,5.Latex(10^-3) m E = 1,26.latex(10^11) Pa Bài giải: Ta có: Latex(F/S = E.(|Deltal|)/(l_o) Nên: latex(F = E.S.(|Deltal|)/(l_o)) = latex(2,16.10^11 .2.10^-4 .(1,5.10^-3)/(0,2) = 3,24.10^4) (N) - Ví dụ 2: - Ví dụ 2
Một sợi dây kim loại dài 1,8 m có đường kính 0,4 mm. Người ta dùng nó để treo một vật nặng. Vật này tạo nên một lực kéo dây băng 25 N và làm dây dài thêm một đoạn bằng 1 mm. Tính suất Y-âng của kim loại. + HD Giải: + Hướng dẫn giải
Ta có : F= latex((E.S)/(l_0))latex(Deltal) Suy ra E = latex((F.l_0)/(S.Deltal)) (1) mà S = latex((pi*d^2)/4) = latex((3,14.0,4^2*10^-6)/4) = latex(0,125.10^-6)latex(m^2) Thay số vào (1) ta có : E = latex(36.10^10)latex(Pa) Củng cố
Câu 1: Câu 1
Câu 1. Mức độ biến dạng của thanh rắn(bị kéo hoặc nén) phụ thuộc vào
A. độ lớn lực tác dụng.
B. độ dài ban đầu của thanh.
C. tiết diện ngang của thanh.
D. độ lớn lực tác dụng và tiết diện ngang của thanh.
Câu 2: Câu 2
Câu 2. Vật nào dưới đây chịu biến dạng kéo?
A. Trụ cầu.
B. Móng nhà.
C. Dây cáp của cần cẩu đang chuyển hàng.
D. Cột nhà.
Câu 3: Câu 3
Câu 4: Câu 4
Câu 5: Câu 5
Câu 6: Câu 6
Một thanh thép dài 5m có tiết diện 1,5 latex(cm^2) được giữ chặt một đầu. Cho biết suất đàn hồi của thép là E = latex(2.10^11)Pa. Lực kéo F tác dụng lên đầu kia của thanh thép bằng bao nhiêu để thanh dài thêm 2,5mm?
A. F = latex(6.10^10)N.
B. F = latex(1,5.10^4)N.
C. F = latex(15.10^7)N.
D. F = latex(3.10^5)N.
Kết luận: Kết luận
Điền các từ còn thiếu vào chỗ trống để được các kết luận đúng.
- Biết dạng cơ là sự thay đổi ||kích thước và hình dạng|| của vật rắn do tác dụng của ngoại lực. Tuỳ thuộc độ lớn của lực tác dụng, biến dạng của vật rắn có thể là ||đàn hồi|| hoặc không đàn hồi. - Định luật Húc về biến dạng đàn hồi (kéo hoặc nén): Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn đồng chất, hình trụ ||tỉ lệ thuận|| với ứng suất tác dụng vào vật đó. ||Latex(epsilon = (Deltal)/(l_o) = alpha sigma)|| với latex(alpha) là hệ số phụ thuộc chất liệu của vật rắn. - Độ lớn của lực đàn hồi latex(F_(đh))tỉ lệ thuận với độ biến dạng latex(|Deltal| = |l - l_o|). ||latex(F_(đh) = k|Deltal|)||, với latex(k = E S/(l_o)) trong đó E là suất đàn hồi đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn, k là ||độ cứng của vật rắn|| phụ thuộc chất liệu và kích thước của vật đó. Đơn vị đo của E là paxcan (Pa) của của k là ||Niutơn trên mét (N/m)||. BTVN: NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
- Học bài. - Làm bài tập 1, 2, ..., 9 SGK/191+192. - Đọc thêm phần “Em có biết? Các kiểu biến dạng của vật rắn" SGK/192+193. - Chuẩn bị C1 - "Bài 36 sự nở vì nhiệt của vật rắn" SGK/194. Em có biết?
Các loại biến dạng: Các loại biến dạng
- Ứng dụng: Ứng dụng lực đàn hồi
:
: Nhảy sào
: Bắn cung