Lý 10 Bài 35: Biến Dạng Cơ Của Vật Rắn

https://www.elib.vn/hoc-tap/

1. Trang chủ
2. Học tập
3. Bài học
4. Bài học lớp 10

Lý 10 Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn (9) 202 lượt xem Share

Bình thường, vật rắn luôn giữ nguyên kích thước và hình dạng của nó. Nhưng khi vật rắn chịu tác dụng của ngoại lực đủ lớn thì kích thước và hình dạng của nó bị thay đổi, hay ta còn gọi là vật bị biến dạng. Vậy thì sự biến dạng này có những đặc điểm gì và tuân theo những quy luật nào? Chúng ta sẽ được biết đến sau khi nghiên cứu nội dung bài học ngày hôm nay. Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của bài học.

Mục lục nội dung

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Biến dạng đàn hồi

1.2. Định luật Húc

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Xác định khối lượng vật

2.2. Dạng 2: Tìm độ biến dạng tỉ đối của vật

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

3.2. Bài tập trắc nghiệm

3.3. Trắc nghiệm Online

4. Kết luận

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Biến dạng đàn hồi.

- Độ biến dạng tỉ đối: \(\varepsilon = \frac{\left |l-l_0 \right |}{l_0}=\frac{\left |\Delta l \right |}{l_0}\)

+ Trong đó:

• ε là độ biến dạng tỉ đối
• l0 là chiều dài ban đầu của vật rắn
• l là chiều dài sau khi biến dạng của vật rắn
• Δl là độ biến dạng của vật rắn
• Δl > 0: vật rắn chịu biến dạng kéo dãn
• Δl < 0: vật rắn chịu biến dạng nén (ép)

- 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 có tính 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 đi 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 hồi của nó gọi là giới hạn đàn hồi.

1.2. Định luật Húc

a) Ứng suất

- Thương số : \(\sigma (Pa)=\frac{F(N)}{S(m^2)}\) gọi là ứng suất lực tác dụng vào thanh rắn.

+ Trong đó:

• F: lực nén hoặc kéo (N)

• S: tiết diện của vật rắn hình trụ đồng chất \(\left (m^2 \right )\)

• \(\sigma\) (đọc là sigma) : ứng suất của vật rắn ( \(N/m^2\) hoặc Pa)

b) 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. \(\varepsilon=\frac{\left |\Delta l \right |}{l_0}=\alpha .\sigma\)

• Với \(\alpha\) là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn.

c) Lực đàn hồi

- Độ lớn của lực đàn hồi trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của vật rắn.

+ Công thức: \\({F_{dh}} = E\frac{S}{{{l_0}}}\left| {\Delta l} \right| = k\left| {\Delta l} \right| \)

Trong đó:

• \(E=\frac{1}{\alpha }\) gọi là suất đàn hồi hay suất Young đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn, k là độ cứng phụ thuộc vào và kích thước của vật đó.

• Đơn vị đo của E là Pa, của k là N/m.

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Xác định khối lượng vật

Một thanh rắn đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi là 100 N/m, đầu trên gắn cố định và dưới treo một vật nặng để thanh bị biến dạng đàn hồi. Biết gia tốc rơi tự do g = 10m/s2. Muốn thanh rắn dài thêm 1cm, vật nặng phải có khối lượng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Ta có: \(k=100(N/m)\); \(\Delta l=1,6cm=1,6.10^{-2}(m)\)

Thanh dài thêm 1cm do trọng lực của vật m tác dụng vào thanh, độ lớn của trọng lực đúng bằng độ lớn của lực đàn hồi xuất hiện khi thanh bị kéo dãn.

Áp dụng công thức tính độ lớn lực đàn hồi:

\(P=F_{đh}=k.\Delta l\Leftrightarrow 10.m=k \Delta l \)

\(\Rightarrow m=\frac{k\Delta l }{10}=\frac{10^2.10^{-2}}{10}= 0,1 kg\)

Vậy, vật nặng phải có khối lượng là 0,1 kg.

2.2. Dạng 2: Tìm độ biến dạng tỉ đối của vật

Một thanh thép tròn đường kính 20mm có suất đàn hồi E = 2. 1011 Pa. Giữ chặt một đầu thanh và nén đầu còn lại bằng một lực F = 1,57.105N để thanh này biến dạng đàn hồi.Tính độ biến dạng tỉ đối của thanh.

Hướng dẫn giải

Ta có: d = 20 mm; E = 2.1011 Pa; F = 1,57.105 N; \(S = \pi {R^2} = \pi {\left( {\frac{d}{2}} \right)^2} = \frac{{\pi {d^2}}}{4}\)

Áp dụng công thức tính lực đàn hồi của vật rắn: \({F_{dh}} = k\left| {\Delta l} \right| = E\frac{S}{{{l_0}}}\left| {\Delta l} \right|\) (với \(k = E\frac{S}{{{l_0}}}\))

⇒ \( F_{d h}=k|\Delta l|=E \frac{S}{l_{0}}|\Delta l| \)

\( \Rightarrow \frac{|\Delta l|}{l_{0}}=\frac{F_{d h}}{E \cdot S}=\frac{F_{d h}}{E \cdot \frac{\pi d^{2}}{4}}=\frac{4 F_{d h}}{E \cdot \pi d^{2}} \) \( \Rightarrow \frac{|\Delta l|}{l_{0}}=\frac{4.1,57 \cdot 10^{5}}{2.10^{11} .3,14 \cdot\left(20.10^{-3}\right)^{2}}=2,5.10^{-3} \)

Vậy, độ biến dạng tỉ đối của thanh là \(2,5.10^{-3}\)

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Một đèn chùm có khối lượng 120kg được treo bằng một sợi dây nhôm với giới hạn bền của nhôm là 1,1.108 Pa. Dây treo phải có tiết diện ngang là bao nhiêu để ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của vật không vượt quá 20% giới hạn bền của vật liệu làm dây? Cho Enhôm = 7.107 Pa và lấy g = 10m/s2.

Câu 2: Một dây làm bằng thép có chiều dài 3m, đường kính tiết diện ngang 0,4mm. Biết thép có suất Yâng là E = 2.1011.Treo vào dây một vật có khối lượng 4kg. Lấy g = 10m/s2 Độ biến dạng của dây lúc này là bao nhiêu?

Câu 3: Một thanh thép tròn đường kính 16mm và suất đàn hồi E = 2.1011 Pa. Giữ chặt một đầu thanh và nén đầu còn lại của nó bằng một lực F = 1,6.105 N để thanh này biến dạng nén đàn hồi. Tính độ co ngắn tỉ đối |∆l| của thanh ( l0 là độ dài ban đầu, Δl là độ biến dạng nén).

Câu 4: Một sợi dây kim loại dài ℓ0 = 1,8m và có đường kính d = 0,5mm. Khi bị kéo bằng một lực F = 20N thì sợi dây này bị dãn ra thêm ∆ℓ = 1,2mm. Suất đàn hồi của kim loại làm dây là bao nhiêu?

Câu 5: Một thanh rắn hình trụ tròn có tiết diện S, độ dài ban đầu l0, làm bằng chất có suất đàn hồi E, biểu thức xác định hệ số đàn hồi k của thanh là gì?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của vật rắn (hình trụ đồng chất) phụ thuộc những yếu tố nào dưới đây?

A. Chất liệu của vật rắn

B. Tiết diện của vật rắn

C. Độ dài ban đầu của vật rắn

D. Cả ba yếu tố trên.

Câu 2: Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của thanh rắn tỉ lệ thuận với đại lượng nào dưới đây?

A. Tiết diện ngang của thanh

B. Ứng suất tác dụng vào thanh

C. Độ dài ban đầu của thanh

D. Cả ứng suất và độ dài ban đầu của thanh.

Câu 3: Mức độ biến dạng của thanh rắn (bị kéo hoặc nén) phụ thuộc yếu tố nào dưới đây?

A. Độ lớn của lực tác dụng.

B. Độ dài ban đầu của thanh.

C. Tiết diện ngang của thanh.

D. Độ lớn của lực tác dụng và tiết diện ngang của thanh.

Câu 4: Định luật Húc chỉ có thể áp dụng trong trường hợp nào sau đây?

A. Trong giới hạn mà vật rắn còn có tính đàn hồi.

B. Với những vật rắn có khối lượng riêng nhỏ.

C. Với những vật rắn có dạng hình trụ tròn.

D. Cho mọi trường hợp.

Câu 5: Khi xét biến dạng đàn hồi kéo của vật rắn, có thể sử dụng trực tiếp:

A. Định luật III Niutơn.

B. Định luật Húc.

C. Định luật II Niutơn.

D. Định luật bảo toàn động lượng.

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Biến dạng cơ của vật rắn Vật lý 10 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Qua bài giảng Biến dạng cơ của vật rắn​ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Nêu được nguyên nhân gây biến dạng cơ của chất rắn.

• Phân biệt được hai lọai biến dạng: biến dạng đàn hồi và biến dạng không đàn hồi (hay biến dạng dạng dẻo) của các vật rắn dựa trên tính chất bảo toàn ( giữ nguyên) hình dạng và kích thước của chúng.

• Phát biểu được định luật Húc.

• Tham khảo thêm

• doc Lý 10 Bài 34: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
• doc Lý 10 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
• doc Lý 10 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• doc Lý 10 Bài 38: Sự chuyển thể của các chất
• doc Lý 10 Bài 39: Độ ẩm của không khí
• doc Lý 10 Bài 40: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

(9) 202 lượt xem Share Ngày:25/08/2020 Chia sẻ bởi:Tuyết Trịnh TẢI VỀ XEM ONLINE Bài giảng Lý 10 Chất Rắn Và Chất Lỏng. Sự Chuyển Thể Chương 7 Lý 10 Vật lý 10

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Sinh học 7 Bài 63: Ôn tập
• Chương trình địa phương (phần tiếng Việt) Ngữ văn 7
• Sinh học 7 Bài 60: Động vật quý hiếm
• Ôn tập phần tiếng Việt (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Thư (điện) chúc mừng và thăm hỏi Ngữ văn 9
• Sinh học 7 Bài 59: Biện pháp đấu tranh sinh học
• Công nghệ 7 Ôn tập phần IV: Thủy sản
• Công nghệ 8 Bài 59: Thực hành: Thiết kế mạch điện
• Ôn tập tác phẩm trữ tình (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Tổng kết phần văn học (tiếp theo) Ngữ văn 9

Bài học Vật lý 10

Chương 1: Động học chất điểm

• 1 Bài 1: Chuyển động cơ
• 2 Bài 2: Chuyển động thẳng đều
• 3 Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều
• 4 Bài 4: Sự rơi tự do
• 5 Bài 5: Chuyển động tròn đều
• 6 Bài 6: Tính tương đối của chuyển động và CT cộng vận tốc
• 7 Bài 7: Sai số của phép đo các đại lượng vật lý
• 8 Bài 8: TH: Khảo sát chuyển động rơi tự do và XĐ gia tốc rơi tự do

Chương 2: Động lực học chất điểm

• 1 Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
• 2 Bài 10: Ba định luật Niu- tơn
• 3 Bài 11: Lực hấp dẫn và Định luật vạn vật hấp dẫn
• 4 Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo và Định luật Húc
• 5 Bài 13: Lực ma sát
• 6 Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang
• 7 Bài 14: Lực hướng tâm
• 8 Bài 16: Thực hành: Xác định hệ số ma sát

Chương 3: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

• 1 Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
• 2 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định và Momen lực
• 3 Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• 4 Bài 20: Các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế
• 5 Bài 21: CĐ tịnh tiến của VR và CĐ quay của VR quanh một trục cố định
• 6 Bài 22: Ngẫu lực

Chương 4: Các Định Luật Bảo Toàn

• 1 Bài 23: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng
• 2 Bài 24: Công và công suất
• 3 Bài 25: Động năng
• 4 Bài 26: Thế năng
• 5 Bài 27: Cơ năng

Chương 5: Chất Khí

• 1 Bài 28: Cấu tạo chất và thuyết động học phân tử chất khí
• 2 Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi- lơ- Ma- ri- ốt
• 3 Bài 30: Quá trình đẳng tích và định luật Sác- lơ
• 4 Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Chương 6: Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học

• 1 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng
• 2 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Chương 7: Chất Rắn Và Chất Lỏng. Sự Chuyển Thể

• 1 Bài 34: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
• 2 Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn
• 3 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
• 4 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• 5 Bài 38: Sự chuyển thể của các chất
• 6 Bài 39: Độ ẩm của không khí
• 7 Bài 40: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Thông báo

× Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này Bỏ qua Đăng nhập ATNETWORK ATNETWORK ×