Giải bài 3 trang 254 – Bài 51 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Một thanh trụ đường kính 5 cm làm bằng nhôm có môđun Y-âng là \( E={{7.10}^{10}}\text{ Pa}\text{.} \) Thanh này đặt thẳng đứng trên một đế rất chắc để chống đỡ một mái hiên. Mái hiên tạo một lực nén thanh là 3450 N. Hỏi độ biến dạng tỉ đối của thanh \( \left( \dfrac{\left| \Delta l \right|}{{{l}_{0}}} \right) \) là bao nhiêu ?
\( r=\dfrac{d}{2}=2,{{5.10}^{-2}}\text{ }\left( m \right);\text{ E = 7}\text{.1}{{\text{0}}^{10}}\left( Pa \right);\text{ F = 3450 N}\text{. Tính }\dfrac{\Delta l}{{{l}_{0}}} .\)
\( F=\dfrac{ES}{{{l}_{0}}}\Delta l\Rightarrow \varepsilon =\dfrac{\Delta l}{{{l}_{0}}}=\dfrac{F}{ES}=\dfrac{3450}{{{7.10}^{10}}.3,14.{{\left( 2,{{5.10}^{-2}} \right)}^{2}}}=0.0025\text{ }(\%) \)
Ghi nhớ :
- Biến dạng cơ là sự thay đổi kích thước và hình dạng của vật rắn do tác dụng của ngoại lực. tùy 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:
\( \varepsilon =\dfrac{\left| \Delta l \right|}{{{l}_{0}}}=\alpha \sigma \)
với \(\alpha\) là hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn.
- Độ lớn của lực đàn hồi \( {{F}_{\text{đh}}} \) trong vật rắn tỉ lệ thuận với độ biến dạng \( \left| \Delta l \right|=\left| l-{{l}_{0}} \right| \) của vật rắn.
\( {{F}_{\text{đh}}}=k\left| \Delta l \right|,\text{ với k = E}\dfrac{S}{{{l}_{0}}} \)
trong đó E là suất đàn hồi đặc trưng cho tính đàn hồi của chất 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) và của k là niutơn trên mét (N/m).