Người ta dùng một thanh sắt tròn có độ dài ban đầu l0= 50 cm

Bài 34 - 35: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình. Biến dạng cơ của vật rắn

Bài 34-35.10 trang 86 Sách bài tập 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 Δl/l₀ của thanh sắt tỉ lệ thuận với ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên thanh sắt, nghĩa là:

ε = Δl/l₀ = aε

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

c) Tìm giá trị của suất đàn hồi E và hệ số đàn hồi k của thanh sắt.

Từ đó tìm đươc suất đàn hồi:

và hệ số đàn hồi: