Công thức tính độ cứng của thanh và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất
Với tài liệu về Công thức tính độ cứng của thanh và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Vật lí hơn
Công thức tính độ cứng của thanh và cách giải các dạng bài tập chi tiết nhất
I. Lý thuyết
1. Khái niệm
Độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của thanh phụ thuộc vào kích thước hình dạng của vật và suất đàn hồi của chất làm vật.
2. Công thức
Trong đó:
k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi của vật rắn) (N/m)
S là tiết diện ngang của vật rắn (m2)
l0 là chiều dài ban đầu của vật rắn (m)
E là suất đàn hồi đặc trưng cho tính đàn hồi của vật rắn (N/m2)
3. Kiến thức mở rộng
- Khi tiết diện ngang S càng lớn và độ dài dài ban đầu l0 càng ngắn thì độ cứng k càng lớn, tức là vật rắn càng cứng và càng khó bị biến dạng.
- Từ công thức trên, ta có thể tính:
+ Tiết diện ngang của vật rắn:
+ Chiều dài ban đầu của vật rắn:
+ Suất đàn hồi của vật rắn:
Với α: hệ số tỉ lệ phụ thuộc chất liệu của vật rắn.
- Ứng suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng nén hoặc kéo của lực F tác dụng dọc theo trục của một vật rắn đồng chất hình trụ có tiết diện S.
Trong đó:
F: lực nén hoặc kéo (N)
S: tiết diện của vật rắn hình trụ đồng chất (m2)
σ: ứng suất của vật rắn (N/m2 hoặc Pa)
- Độ biến dạng tỉ đối là phần trăm dài ra hay ngắn đi của vật liệu khi chịu tác dụng của lực kéo hoặc lực 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 ∆l = |l - l0| là độ biến dạng của thanh (m)
- Áp dụng định luật III Niu- ton và công thức ứng suất, độ lớn của lực đàn hồi Fđh là:
II. Bài tập vận dụng
Bài 1: Một thanh thép dài 5,0 m có tiết diện 1,5 cm2 được giữ chặt một đầu. Cho biết suất đàn hồi của thép là E = 2.1011 Pa. Lực kéo tác dụng lên đầu kia của thanh thép bằng bao nhiêu để thanh dài thêm 2,5 mm?
Lời giải
Lực kéo đàn hồi cần tác dụng lên đầu kia của thanh thép để thanh dài thêm 2,5 mm là:
Bài 2: Một dây thép có chiều dài 100cm có một đầu cố định, treo một vật có khối lượng 100kg vào đầu dây còn lại thì chiều dài của dây thép là 101cm. Biết suất đàn hồi của thép là 2.1011Pa. Đường kính tiết diện của dây là bao nhiêu? Lấy g = 10m/s2.
Lời giải
Độ biến dạng của dây: l = 101 - 100 = 1cm = 0,01m
Khi cân bằng lực kéo đàn hồi cân bằng với trọng lực của vật:
Xem thêm các chương trình khác:
- Các dạng bài tập Tiếng Anh thông dụng nhất
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Tiếng Anh có đáp án
- Toàn bộ kiến thức về cụm động từ | Định nghĩa và cách dùng
- 500 đoạn văn Tiếng Anh thông dụng nhất và cách làm
- 1000 câu hỏi ôn tập môn Công nghệ có đáp án
- 1000 câu hỏi ôn tập Giáo dục công dân
- 15000 câu hỏi ôn tập môn Toán có đáp án
- Wiki Toán | Khái niệm, định lí, tính chất, dạng bài, công thức
- Tuyển tập đề thi + chuyên đề ôn thi Toán Kangaroo các cấp độ (có đáp án 2024)
- Phương trình hóa học | Tổng hợp PTHH của các chất hữu cơ, vô cơ chính xác nhất
- Đồng phân & Công thức cấu tạo của các chất hữu cơ
- Nhận biết các chất Hóa học
- Cấu hình electron
- So sánh bán kính nguyên tử và bán kính ion
- 1000 câu hỏi ôn tập môn Hóa có đáp án
- Wiki các chất hóa học | Định nghĩa, tính chất, nhận biết, điều chế, ứng dụng
- Cách đọc danh pháp hóa học (chương trình mới) đầy đủ nhất
- Công thức Lewis của một số chất thường gặp (chương trình mới)
- Công thức electron của một số chất thường gặp (chương trình mới)
- Công thức cấu tạo của một số chất thường gặp (chương trình mới)
- Công thức hợp chất khí với hidro của các nguyên tố (phổ biến) | Cách viết công thức hợp chất khí với hidro
- Công thức hidroxit cao nhất của các nguyên tố (phổ biến) | Cách viết công thức hidroxit cao nhất
- Công thức oxit cao nhất của các nguyên tố (phổ biến) | Cách viết công thức oxit cao nhất
- 2000 câu hỏi ôn tập môn Tin học có đáp án
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Lịch sử có đáp án
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Địa lí có đáp án
- 2000 câu hỏi ôn tập môn Sinh học có đáp án
- Tổng hợp Dạng bài - Công thức môn Sinh học
- Tổng hợp về các tác giả văn học
- 3000 câu hỏi ôn tập môn Ngữ văn có đáp án
- Tổng hợp kiến thức Ngữ Văn
- Trò chơi Powerpoint | Game Powerpoint
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên mầm non (2024) theo Thông tư 12
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên tiểu học (2024)
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên THCS (2024)
- Tổng hợp bài thu hoạch BDTX Giáo viên THPT (2024)