BIẾN DẠNG VẬT RẮN
I. Lý thuyết về biến dạng vật rắn
- Biến dạng vật rắn là sự thay đổi hình dạng hoặc kích thước của vật rắn khi chịu tác dụng của lực bên ngoài.
- Sau khi ngừng tác dụng lực, nếu:
- Vật trở lại hình dạng ban đầu thì đó là biến dạng đàn hồi.
- Vật không trở lại hình dạng ban đầu thì đó là biến dạng dẻo.
- Các loại biến dạng:
- Biến dạng kéo: Vật dài ra khi chịu tác dụng lực.
- Biến dạng nén: Vật ngắn lại khi chịu tác dụng lực.
- Biến dạng lệch (biến dạng trượt): Có sự lệch đi giữa các lớp vật rắn với nhau.
- Giới hạn đàn hồi là giới hạn mà trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi.
II. Một số hiện tượng liên quan
1. Vì sao nệm lò xo bị lún khi nằm lên?
- Bên trong nệm có nhiều lò xo được xếp thành hàng theo khuôn nệm. Khi người nằm lên, cơ thể sẽ tác dụng lực lên lò xo (đó là trọng lực P = m.g). Lực này cùng với mặt đất (hoặc mặt giường) sẽ tạo nên lực ép, làm lò lo bị biến dạng nén và ngắn lại, khi đó ta sẽ thấy nệm bị lún xuống.
- Hiện tượng này tuân theo định luật Hooke:
Trong đó: F là lực nén (trọng lực) (N).
k là độ cứng lò xo (N/m).
Δx là độ nén (m).
Khi lực tăng (khối lượng nằm lên) càng lớn thì nệm lún càng nhiều.
Khi người rời khỏi giường, lực biến mất nệm trở lại bình thường, đó là hiện tượng đàn hồi. Nếu sử dụng quá lâu hoặc vượt quá giới hạn đàn hồi, lò xo sẽ mất khả năng đàn hồi và bị biến dạng vĩnh viễn, làm giường bị xẹp.
2. Vì sao khi dùng kéo cắt giấy, lưỡi kéo cần sắc và khít?
Khi dùng kéo cắt giấy, hai lưỡi kéo đồng thời tạo ra lực cắt tác dụng lên bề mặt giấy. Lực này làm xuất hiện biến dạng trượt trong cấu trúc của giấy - tức là các lớp sợi giấy trượt tương đối với nhau và sau đó bị đứt ra.
Để có thể cắt giấy dễ dàng, thì:
-
Lưỡi kéo phải sắc → làm áp suất tại điểm tiếp xúc tăng lên (do diện tích tiếp xúc nhỏ) → giúp dễ dàng gây biến dạng và cắt đứt sợi giấy với lực nhỏ.
-
Lưỡi kéo khít → giúp hai lưỡi ép chặt tờ giấy từ hai phía, tạo lực trượt lớn giữa các lớp → giúp việc cắt đứt diễn ra liên tục và chính xác.
Nếu kéo không sắc hoặc không khít:
-
Lực không tập trung → giấy không bị cắt mà bị xé hoặc gập.
-
Sợi giấy không đủ biến dạng → không xảy ra trượt đủ lớn để đứt.
3. Vì sao khi bước lên ván cầu nhảy, ván bị cong xuống rồi lại nảy lên?
Nhận xét
Đăng nhận xét