Bài 35. Biến dạng cơ của vật rắn

P.E Onimusha - Thân tặng !

Màn hình đầu:
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM Bài mới: Bài mới
BÀI 35 : BIẾN DẠNG CƠ CỦA VẬT RẮN Mở bài:
Quan sát và cho biết có hiện tượng gì xảy ra với các đồ vật sau ? Nội dung+ I:
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 Quan sát hình dạng của các vật và rút ra nhận xét ? Biến dạng đàn hồi
Thí nghiệm:
1 2 3 4 Trong hình, hình 1, 4 là biến dạng đàn hồi. Hãy quan sát và cho biết biến dạng đàn hồi là gì ? Nội dung+vấn đề:
Biến dạng cơ vật rắn khi ngoại lực ngừng tác dụng thì vật rắn lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu gọi là biến dạng đàn hồi I. BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI 1. Thí nghiệm Quan sát tranh cho biết nếu tác dụng một lực đủ lớn vào một đầu thanh thép thì có hiện tượng gì xảy ra ? Nhận xét TN:
- 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(Deltal)/latex(l_0) 2. Giới hạn đàn hồi Vấn đề:
Trong hình, hình 2,3 là biến dạng không đàn hồi, quan sát và cho biết biến dạng không đàn hồi là gì ? 1 2 3 4 Nội dung+vấn đề:
Khi vật rắn chịu tác dụng của lực quá lớn thì nó bị biến dạng mạnh, không thể lấy lại kích thước và hình dạng ban đầu, biến dạng đó là biến dạng không đàn hồi Quan sát tranh vẽ và cho biết có hiện tượng gì xảy ra ? ND giới hạn:
Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi Định luật Húc
Nội dung + II:
II. ĐỊNH LUẬT HÚC Quan sát tranh vẽ cho biết độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Nhận xét II:
- Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào lực tác dụng latex(epsilon ~ F) - Độ biến dạng tỉ đối phụ thuộc vào tiết diện vật rắn latex(epsilon~ 1/S) 1. Ứng suất latex(delta= F/S) Trong đó : latex(delta) gọi là ứng suất (latex(P_a)) 1latex(P_a)= 1N/latex(m^2) ND định luật:
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(delta*alpha) Trong đó : latex(alpha) là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn 3. Lực đàn hồi Ta có : latex(epsilon)=latex((| Deltal | )/(l_0)) = Latex(delta*alpha) Nên : latex(delta)= latex(F/S)= latex(E*(|Deltal|)/(l_0) ND định luât1+vấn đề:
Với latex(E=1/alpha) gọi là suất đàn hồi hay suất Y-âng (Young). Đơn vị là latex(P_a) Quan sát tranh và vận dụng ĐL III Niutơn cho biết lực đàn hồi có đặc điểm gì ? Nội dung:
Khi tác dụng lực làm vật rắn biến dạng thì trong vật rắn xuất hiện lực đàn hồi chống lại sự biến dạng của vật Ta có : latex(delta)= latex(F/S)= latex(E*(|Deltal|)/(l_0) Nên latex(F_(đh))= F = latex((E*S)/(l_0))latex(| Deltal |) = klatex(| Deltal | ) Với : k= latex((E*S)/(l_0)) gọi là độ cứng hay suất đàn hồi ( N/m) Vận dụng
Ví dụ 1:
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:
Ta có : F =latex(E*S)latex((|Deltal |)/(l_0)) Thay số : F = latex(3,24*10^4)N Ví dụ 2:
Thảo luận theo nhóm hoàn thành bài tập sau : Một dây kim loại dài 2m có đường kính 0,5mm. Khi kéo dây bằng một lực có độ lớn 20N thì dãn ra một đoạn 1mm. Tính suất đàn hồi của dây ? Tóm tắt : latex(l_0) = 2m d =0,5mm = latex(0,5*10^-3)m F = 20N latex(Deltal) = 1mm = latex(10^-3)m E = ? 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*0,5^2*10^-6)/4) = latex(0,2*10^-6)latex(m^2) Thay số vào ( 1 ) ta có : E = latex(20*10^10)latex(P_a) Củng cố
Câu hỏi 1:
Mức độ biến dạng của thanh rắn ( bị kéo hoặc nén ) phụ thuộc yếu tố nào dưới đây ?
Độ lớn lực tác dụng.
Độ dài ban đầu của thanh.
Tiết diện ngang của thanh.
Độ lớn lực tác dụng và tiết diện ngang của thanh.
Câu hỏi 2:
Vật nào dưới đây chịu biến dạng kéo ?
Trụ cầu.
Móng nhà.
Dây cáp của Cần cẩu đang chuyển hàng.
Cột nhà.
Câu hỏi 3:
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) latex(P_a). Lực kéo F tác dụng lên đầu kia của thanh thép bằng bao nhiêu để thanh dài thêm 2, 5mm ?
F = latex(6*10^10)N
F = latex(1,5*10^4)N
F = latex(15*10^7)N
F = latex(3*10^5)N