Bài tập Bài 22. Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo có đáp án

- Khi nhấc vật ra khỏi cân, kim chỉ sẽ trở về vị trí ban đầu do bên trong cân có hệ thống được cấu tạo bởi chiếc lò xo có tính đàn hồi.

- Lò xo gắn dưới yên xe đạp có tác dụng giảm xóc khi đi vào đường gồ ghề.

Ví dụ vật không phải là vật rắn: cành cây mềm, viên đất sét. Nguyên nhân: vì khoảng cách giữa hai điểm bất kì của vật này thay đổi trong quá trình tương tác (vật thay đổi hình dạng).

a) Biến dạng nén.

b) Biến dạng kéo.

c) Biến dạng nén.

a) Đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản.

- Bước 1: Đặt lò xo nằm ngang trên mặt bàn, song song với thước thẳng. Đo chiều dài của lò xo khi đó.

- Bước 2: Móc 1 đầu lò xo vào 1 điểm cố định (điểm này yêu cầu không bị di chuyển khi làm thí nghiệm), dùng tay kéo 1 đầu còn lại. Sau đó đo chiều dài của lò xo khi đó.

- Bước 3: Thả tay ra để lò xo trở về trạng thái ban đầu. Đo chiều dài lò xo khi đó và so sánh với chiều dài ban đầu để rút ra kết luận.

b) Nếu tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo dãn hai đầu lò xo (có thể dùng máy) thì lò xo tiếp tục dãn. Nếu lực kéo đó tiếp tục tăng lên tới mức vượt quá giới hạn đàn hồi của lò xo thì khi thôi tác dụng lực lò xo không thể trở về hình dạng với chiều dài ban đầu. Lúc đó, lò xo đã bị mất tính đàn hồi.

Nhận xét: trong giới hạn đàn hồi của lò xo thì lực tác dụng tỉ lệ thuận với độ dãn của lò xo. Khi vượt quá giới hạn đàn hồi thì lò xo bị dãn rất nhiều và đến điểm đứt gãy thì lò xo sẽ bị đứt.

Mục đích để giảm thiểu tác hại do động đất. Khi động đất xảy ra, các tòa nhà sẽ bị rung lắc, do có các lò xo ở móng cọc có tính chất đàn hồi có thể trở về trạng thái ban đầu khi thôi lực tác dụng, nên ngôi nhà sẽ ít bị ảnh hưởng.

Việc xác định giới hạn đàn hồi của vật liệu rất quan trọng, mục đích để xác định được độ lớn ngoại lực tác dụng vào vật liệu có thể chịu được tối đa là bao nhiêu và đưa ra lưu ý cho người sử dụng. Để họ tránh tác dụng ngoại lực lớn, vượt quá giới hạn đàn hồi của vật và làm hỏng vật liệu.

Những vật không có tính chất đàn hồi: một viên đất sét, một chiếc bút chì vỏ gỗ, một li thủy tinh. Vì khi tác dụng lực lên vật đó, vật bị biến dạng nhưng khi thôi tác dụng lực thì vật không thể trở về hình dạng và kích thước ban đầu được.

Lò xo bên phải có độ cứng lớn hơn vì độ dãn của lò xo khi chịu lực tác dụng nhỏ hơn so với lò xo còn lại.