35. Biến Dạng Cơ Của Vật Rắn - Củng Cố Kiến Thức

I. BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI

1. Thí nghiệm

Mức độ biến dạng của thanh rắn (bị kéo hoặc nén) xác định bởi độ biến dạng tỉ đối:

$\varepsilon = \frac{{\left| {l - {l_o}} \right|}}{{{l_o}}} = \frac{{\left| {\Delta l} \right|}}{{{l_o}}}$

Sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực gọi là biến dạng cơ. Nếu vật rắn lấy lại được kích thước và hình dạng ban đầu khi ngoại lực ngừng tác dụng, thì biến dạng của vật rắn là biến dạng đàn hồi và vật rắn đó có tính đàn hồi.

2. Giới hạn đàn hồi

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. Trường hợp này vật rắn bị mất tính đàn hồi và biến dạng của nó là biến dạng không đàn hồi (hay biến dạng dẻo).

Giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hổi của nó gọi là giới hạn đàn hồi.

II. ĐỊNH LUẬT HÚC

1. Ứng suất

Độ biến dạng tỉ đối $\varepsilon $ của thanh rắn phụ thuộc vào thương số:

$\sigma = \frac{F}{S}$

Trong đó:

$\sigma $ là ứng suất, đơn vị là paxcan (Pa) ( $1Pa = 1N/{m^2}$)

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.

$\varepsilon = \frac{{\left| {\Delta l} \right|}}{{{l_o}}} = \alpha \sigma $

Trong đó:

$\alpha $ là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn.

3. Lực đàn hồi

Độ lớn của lực đàn hồi ${F_{đh}}$ trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng $\left| {\Delta l} \right| = \left| {l - {l_o}} \right|$ của vật rắn.

${F_{đh}} = k\left| {\Delta l} \right|$

Trong đó:

$k$ là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của vật rắn, đơn vị là N/m; $k = E\frac{S}{{{l_o}}}$

$E$ là suất đàn hồi đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn, đơn vị là Pa; $E = \frac{1}{\alpha }$

Bảng suất đàn hồi của một số vật rắn