Bài 35. Biến dạng cơ của vật rắn

Dự án THPT -
Mở bài
Mở bài: Mở bài
Quan sát và cho biết có hiện tượng gì xảy ra với các đồ vật sau? Biến dạng cơ: Biến dạng cơ
Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực. I. Biến dạng đàn hồi
I. Biến dạng đàn hồi, biến dạng không đàn hồi: I. Biến dạng đàn hồi, biến dạng không đàn hồi
Hãy quan sát hình dạng của các vật và rút ra nhận xét. Biến dạng cơ của vật rắn mà khi thôi chịu tác dụng của ngoại lực, vật rắn tự trở lại hình dạng ban đầu gọi là biến dạng đàn hồi. Biến dạng không đàn hồi. 1. Thí nghiệm: 1. Thí nghiệm
Nếu tác dụng một lực nén đủ lớn vào đầu B thì có hiện tượng gì xảy ra với thanh thép? Mức độ biến dạng của thanh rắn (bị kéo hoặc nén) xác định bởi độ biến dạng tỉ đối: latex(epsilon = (|l - l_o|)/(l_o) = (|Deltal|)/(l_o)) 2. Giới hạn đàn hồi: 2. Giới hạn đàn hồi
Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi. II. Định luật Húc
Thí nghiệm 1: Thí nghiệm 1
Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào lực tác dụng Latex(epsilon ~ F) Thí nghiệm 2: Thí nghiệm 2
Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào tiết diện vật rắn latex(epsilon ~ 1/S) 2. Định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn: 2. Định luật Húc về biến dạng cơ của 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. latex(epsilon = (|Deltal|)/(l_o) = alpha.delta 3. Lực đàn hồi: 3. Lực đàn hồi
Ta có: latex(epsilon = (|Deltal|)/(l_o) = alpha.sigma Nên: latex(sigma = F/S = E.(|Deltal|)/(l_o)) với latex(E = 1/alpha) là suất đàn hồi hay suất Young, đặc trưng cho tính đàn hồi của chất rắn. Đơn vị Pa. Khi ta tác dụng lực latex(vecF) lực làm vật rắn biến dạng thì trong vật rắn xuất hiện latex(vec(F_(đh))) chống lại sự biến dạng của vật. Theo định luật III Niu-tơn, latex(vecF_(đh)) có đặc điểm gì? Ta có: latex(sigma = F/S = E.(|Deltal|)/(l_o)) Nên: Latex(F_(đh) = F = E.S/(l_o) .|Deltal| = k.|Deltal|) với latex(k = E.S/(l_o)) là độ cứng hay suất đàn hồi. Đơn vị là N/m. Vận dụng
Bài tập: Bài tập
Bài giải: Bài giải
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) Kết luận
Kết luận: Kết luận
- 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. 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|). 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). latex(epsilon = (|Deltal|)/(l_o) = alpha.sigma latex(F_(đh) = k.|Deltal|), với latex(k = E.S/(l_0))