Người ta dùng một thanh sắt tròn có độ dài ban đầu l0 = 50 cm và tiết diện ngang S = 2,5 mm^2

Giải SBT Vật lí 10 Bài 34 - 35: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Biến dạng cơ của vật rắn

Bài 34-35.10* trang 86 SBT Vật Lí 10: Người ta dùng một thanh sắt tròn có độ dài ban đầu l₀ = 50 cm và tiết diện ngang S = 2,5 mm². Kéo dãn thanh sắt bằng lực F có cường độ tăng dần và đo độ dãn dài Δl tương ứng của nó (Bảng 34-35. 1).

a) Tính độ dãn dài tỉ đối ε của thanh sắt và ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên nó trong mỗi lần đo (Bảng 34 -35. 1).

b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ε vào σ.

c) Dựa vào đồ thị vẽ được, tìm giá trị của suất đàn hồi E và hệ số đàn hồi k.

Lời giải:

a) Tính độ dãn dài tỉ đối ε của thanh sắt và ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên thanh sắt trong mỗi lần đo.

b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ε vào σ.

Chọn tỉ lệ vẽ trên các trục tọa độ:

- Trục hoành: 1 cm => σ = 0,5.10⁸ N/m².

- Trục tung: 1 cm => ε = 0,2.10^-3.

Đồ thị có dạng đường thẳng chứng tỏ độ biến dạng tỉ đối $\frac{\Delta \mathcal{l}}{{\mathcal{l}}_0}$ của thanh sắt tỉ lệ thuận với ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên thanh sắt, nghĩa là: $\epsilon =\frac{\Delta \mathcal{l}}{{\mathcal{l}}_0} =a\epsilon$

Hệ số tỉ lệ a được xác định bởi hệ số góc của đường biểu diễn đồ thị:

$$\begin{gathered} tan\theta =\frac{MH}{AH} \\ =\frac{1,{2.10}^{-3}-0,{2.10}^{-3}}{2,{4.10}^8-0,{4.10}^8} \\ =0,{5.10}^{-11} \end{gathered}$$
c) Tìm giá trị của suất đàn hồi E và hệ số đàn hồi k của thanh sắt.

$$\begin{gathered} F=k\left|\Delta \mathcal{l}\right|=E\frac{S}{{\mathcal{l}}_0}\Delta \mathcal{l}, \\ tasuyra\frac{\Delta \mathcal{l}}{{\mathcal{l}}_0}=\frac{1}{E}.\frac{F}{S} \end{gathered}$$

Từ đó tìm đươc suất đàn hồi :

$$\begin{gathered} E=\frac{1}{\tan \theta } \\ =\frac{1}{0,{5.10}^{-11}}={20.10}^{10}Pa \end{gathered}$$

và hệ số đàn hồi:

$$\begin{gathered} k=E.\frac{S}{{\mathcal{l}}_0} \\ ={20.10}^{10}.\frac{2,{5.10}^{-6}}{{50.10}^{-2}}={1.10}^{6}N/m \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 34-35.1 trang 85 SBT Vật Lí 10: Một thanh đồng có đường kính 20 mm. Xác định độ biến dạng nén tỉ đối...

Bài 34-35.2 trang 85 SBT Vật Lí 10: Một dây cáp của cần cẩu chỉ chịu được ứng suất kéo không quá 60.10⁶ Pa...

Bài 34-35.3 trang 85 SBT Vật Lí 10: Một thanh thép dài 5 m có tiết diện 1,5 cm² được giữ chặt một đầu. Khi chịu lực kéo tác dụng...

Bài 34-35.4 trang 85 SBT Vật Lí 10: Một sợi dây sắt dài gấp đôi nhưng có tiết diện nhỏ bằng nửa tiết diện của sợi dây đồng...

Bài 34-35.5 trang 86 SBT Vật Lí 10: Khi đun nóng chảy thiếc, đặc điểm gì chứng tỏ thiếc không phải là chất rắn vô định hình...

Bài 34-35.6 trang 86 SBT Vật Lí 10: Sắt, đồng, nhôm và các kim loại khác dùng trong thực tế đều là những chất rắn kết tinh...

Bài 34-35.7 trang 86 SBT Vật Lí 10: Thanh dầm ngang bằng bê tông cốt thép luôn chịu tác dụng lực có xu hướng...

Bài 34-35.8 trang 86 SBT Vật Lí 10: Một thanh xà ngang bằng thép dài 5 m có tiết diện 25 cm². Hai đầu của thanh xà được gắn chặt...

Bài 34-35.9 trang 86 SBT Vật Lí 10: Một chiếc cột bê tông cốt thép chịu lực nén F thẳng đứng do tải trọng đè lên nó...