1. Bài 33. Biến dạng của vật rắn

>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 33. Biến dạng của vật rắn - Vật lí 10

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tế

Lời giải chi tiết:

Bungee là trò chơi mạo hiểm dựa trên hiện tượng biến dạng đàn hồi của dây treo

Hãy làm các thí nghiệm về biến dạng sau đây:

- Ép quả bóng cao su vào bức tường (Hình 33.1a).

- Nén lò xo dọc theo trục của nó (Hình 33.1b).

- Kéo hai đầu lò xo dọc theo trục của nó (Hình 33.1c).

- Kéo cho vòng dây cao su dãn ra (Hình 33.1d).

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ và vận dụng kiến thức đã học

Lời giải chi tiết:

1.

 => Mức độ biến dạng phụ thuộc vào độ lớn của ngoại lực tác dụng.

2.

Trong thí nghiệm với lò xo và vòng dây cao su, nếu lực kéo quá lớn thì khi thôi tác dụng lực, chúng trở về hình dạng và kích thước ban đầu.

Lời giải chi tiết:

- Thiết kế phương án thí nghiệm: Treo một đầu lò xo lên giá đỡ thí nghiệm, đầu còn lại treo quả cân

- Các bước thực hiện thí nghiệm:

+ Bước 1: Treo lò xo lên giá đỡ, đo chiều dài của lò xo

+ Bước 2: Treo 1 quả cân lên đầu còn lại của lò xo, đo chiều dài của lò xo khi đó. Tương tự treo 2 quả cân, 3 quả cân, 4 quả cân.

+ Bước 3: Lập bảng ghi kết quả

- Đồ thị về sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ biến dạng của lò xo.

- Nhận xét kết quả thu được: Độ biến dạng tăng thì lực đàn hồi cũng tăng, đồ thị là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ, chứng tỏ lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng

Phương pháp giải:

Có hai loại biến dạng: biến dạng kéo, biến dạng nén

+ Biến dạng kéo: khi vật chịu tác dụng của cặp lực kéo ngược chiều nhau, vuống góc với bề mặt của vật và hướng ra phía ngoài vật.

+ Biến dạng nén: khi vật chịu tác dụng của cặp lực nén ngược chiều nhau, vuông góc với bề mặt của vật và hướng vào phía trong vật.

Lời giải chi tiết:

1.

a) Cột chịu lực trong tòa nhà: biến dạng nén.

b) Cánh cung khi kéo dây cung: biến dạng kéo.

2.

Ví dụ về biến dạng kéo:

+ Dùng hai tay kéo lò xo

+ Dùng hai tay kéo sợi dây co dãn

Phương pháp giải:

Học sinh thực thí nghiệm

Độ cứng của lò xo: \(K = \frac{F}{{\Delta l}}\)

Trong đồ thị, tỉ số \(\frac{F}{{\Delta l}}\) chính là hệ số góc, góc hợp bởi giữa trục hoành và đồ thị càng lớn thì hệ số góc càng lớn và ngược lại

Lời giải chi tiết:

1.

Độ cứng của lò xo: \(K = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta l}} = \frac{{m.g}}{{\Delta l}}\)

Trong đó:

+ K: độ cứng của lò xo (N/m)

+ m: khối lượng của vật (kg)

+ g: gia tốc trọng trường (m/s² )

+ Δl: độ giãn của lò xo (m)

Từ biểu thức tính độ cứng của lò xo, ta thấy rằng nếu khối lượng của lò xo đủ lớn thì khi cân bằng lực đàn hồi không bằng trọng lượng của vật nữa, mà phải tính thêm cả trọng lượng của lò xo, dẫn đến biểu thức tính độ cứng của lò xo sai lệch.

2.

a) Lò xo có độ cứng lớn nhất là lò xo C

b) Lò xo có độ cứng nhỏ nhất là lò xo A

c) Lò xo không tuân theo định luật Hooke là lò xo A