Sự biến dạng SVIP

I. BIẾN DẠNG KÉO VÀ BIẾN DẠNG NÉN

Vật rắn có kích thước và hình dạng xác định khi không có ngoại lực tác dụng.

Vật rắn thay đổi hình dạng và kích thước khi có ngoại lực tác dụng, ta nói vật rắn bị biến dạng. Ngoại lực càng lớn thì vật rắn biến dạng càng nhiều.

Quả bóng bị biến dạng khi bị nén 

Dây cao su biến dạng khi bị kéo

Khi ngoại lực tác dụng ngừng tác dụng, nếu vật rắn trở về hình dạng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật là biến dạng đàn hồi.

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

Khi đó, kích thước của vật theo phương tác dụng của lực giảm xuống so với kích thước tự nhiên của nó.

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

Khi đó, kích thước của vật theo phương tác dụng của lực tăng lên so với kích thước tự nhiên của nó.

II. ĐỊNH LUẬT HOOKE (HÚC)

1. Đặc tính của lò xo

Lò xo khi bị biến dạng đàn hồi

✽ Lực đàn hồi

Khi hai đầu lò xo bị nén hoặc kéo, lò xo cũng tác dụng lại tay ta một lực. Các lực này ngược chiều với lực tay tác dụng vào lò xo và được gọi là lực đàn hồi của lò xo.

✽ Độ dãn

Treo một lò xo vào giá thí nghiệm. Khi cân bằng, lò xo có độ dài \(l_0\) xác định.

Treo vào đầu dưới lò xo các vật có trọng lượng khác nhau. Dưới tác dụng của trọng lượng vật treo, lò xo bị kéo dãn xuống dưới và bị dài thêm ra. Độ dài thêm ra đó gọi là độ dãn (độ biến dạng) \(\Delta l\) của lò xo.

✽ Giới hạn đàn hồi

Khi tăng trọng lượng của vật treo vượt quá một giá trị nào đó thì khi bỏ vật treo ra, lò xo không trở lại chiều dài ban đầu nữa. Giá trị đó được gọi là giới hạn đàn hồi.

Lực đàn hồi của lò xo chống lại nguyên nhân làm nó biến dạng và có xu hướng đưa nó về hình dạng và kích thước ban đầu.

2. Định luật Hooke

Định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

\(F_{đh}=k.\left|\Delta l\right|\)

Trong đó, \(k\) là một hằng số với một lò xo xác định, được gọi là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo, phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và vật liệu của lò xo. Trong hệ SI, \(k\) có đơn vị là N/m.