Đáp án Vật lí 10 kết nối tri thức Bài 33 Biến dạng của vật rắn

BÀI 33 BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN

I. Phần thảo luận

Câu 1: 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).

Trong mỗi thí nghiệm trên, em hãy cho biết:

Lực nào làm vật biến dạng?

Biến dạng nào là biến dạng kéo? Biến dạng nào là biến dạng nén?

Mức độ biến dạng phụ thuộc vào yếu tố nào?

Trả lời:

Hình 33.1a: Lực nén của tay làm cho quả bóng bị biến dạng.

Hình 33.1b: Lực nén của tay làm cho lò xo bị biến dạng.

Hình 33.1c: Lực kéo của tay làm cho lò xo bị biến dạng.

Hình 33.1d: Lực kéo của tay làm cho vòng dây cao su bị biến dạng.

I. Lực đàn hồi. Định luật Hooke

Câu 1: Em hãy cho biết loại biến dạng trong mỗi trường hợp sau:

1. Cột chịu lực trong toà nhà
2. Cánh cung khi kéo dây cung

Trả lời:

1. a) Cột chịu lực trong tòa nhà chịu tác dụng của cặp lực nén ngược chiều nhau, vuông góc với bề mặt của cột và hướng vào phía trong cột  Đây là biến dạng nén.
2. b) Cánh cung khi kéo dây cung chịu tác dụng của cặp lực kéo ngược chiều nhau, vuông góc với bề mặt của cánh cung và hướng ra phía ngoài cánh cung  Đây là biến dạng kéo.

Câu 2: Tìm thêm ví dụ về biến dạng nén và biến dạng kéo trong đời sống

Trả lời:

Biến dạng kéo : kéo co, dùng dây treo vật nặng, dây treo chậu cây cảnh

Biến dạng nén : Đóng cọc, đóng đinh, trụ cầu, tường nhà

Câu 3: Từ kết quả thu được trong hoạt động ở mục 1, hãy tính độ cứng của lò xo đã dùng làm thí nghiệm. Tại sao khối lượng lò xo cần rất nhỏ so với khối lượng của các vật nặng treo vào nó?

Trả lời:

- Xét trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Chỉ cần xét một trường hợp là có thể tính được độ cứng của lò xo.

Khi đó: k =  =10,01 = 100 N/m

- Khối lượng lò xo cần rất nhỏ so với khối lượng của các vật nặng treo vào nó vì 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.

Câu 4: Thảo luận 2. Trên Hình 33.5 là đồ thị sự phụ thuộc của lực đàn hồi F vào độ biến dạng của 3 lò xo khác nhau A, B và C.

1. a) Lò xo nào có độ cứng lớn nhất?
2. b) Lò xo nào có độ cứng nhỏ nhất?
3. c) Lò xo nào không tuân theo định luật Hooke?

Trả lời:

Với cùng một giá trị ∆l lực đàn hồi tác dụng lên lò xo C lớn nhất

1. a) Lò xo C có độ cứng lớn nhất.
2. b) Lò xo A có độ cứng nhỏ nhất.
3. c) Lò xo A không tuân theo định luật Hooke vì đường biểu sự phụ thuộc của lực đàn hồi F vào độ biến dạng ∆ℓ không phải là đường thẳng.

Phần có thể em biết

Câu 1: Giải thích được nguyên tắc hoạt động của bộ phận giảm xóc trong ô tô, xe máy.

Trả lời:

Bộ giảm xóc trong xe máy sẽ hoạt động như sau:

Khi di chuyển qua đoạn đường xóc, gặp vật cản, vật sẽ tác động lực lên ti phuộc và đi vào vỏ phuộc. Lúc này, lò xo giảm chấn sẽ bị nén lại và hấp thụ lực vừa truyền lên.

Sau khi hấp thụ lực, lò xo sẽ trở lại trạng thái ban đầu và giãn ra một đoạn để giải phóng năng lượng. Quá trình này sẽ lặp đi lặp lại đến khi trở lại vị trí cân bằng.

Ống sáo trong ti phuộc sẽ làm giảm dao động đàn hồi cho bánh trước bằng cách ép dầu qua các lỗ tiết lưu nhỏ bên hông ống sáo.

Lò xo phụ sẽ hấp thụ phản lực của lò xo chính và tạo ra lực đàn hồi cho lò xo.

Phốt chắn bụi và chắn dầu sẽ cản trở các yếu tố từ môi trường ảnh hưởng đến phuộc kín bên trong.