BÀI 22 BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN. ĐẶC TÍNH CỦA LÒ XO

Mở đầu: Tại sao khi ta đặt vật lên bàn cân, kim chỉ của cân quay đến một vạch xác định, sau đó kim chỉ sẽ trở lại vị trí ban đầu nếu ta lấy vật ra (Hình 22.1a)? Các lò xo gắn dưới yên xe đạp (Hình 22.1b) có công dụng gì? Trong bài này, ta sẽ khảo sát các đặc tính quan trọng của lò xo cũng như ứng dụng của lò xo trong cuộc sống hằng ngày và kĩ thuật công nghệ.

Đáp án chuẩn: 

Nhờ tính đàn hồi của vật rắn ta có thể ứng dụng để làm kim chỉ quay trở về vạch ban đầu, yên xe đạp êm ái hơn khi ta ngồi vào, giảm lực tác dụng vào người khi ,...vv

1.Biến dạng kéo và biến dạng nén

Câu 1: Nêu một số ví dụ về vật không phải là vật rắn và giải thích tại sao đó không phải là vật rắn.

Đáp án chuẩn: 

Nước, không khí,... vv không phải là vật rắn vì khoảng cách giữa 2 điểm bất kỳ trên vật có thể biến đổi  tức là chúng có thể biến dạng. 

Câu 2: Hãy phân loại biến dạng trong từng trường hợp được mô tả ở hình 22.4.

Đáp án chuẩn: 

22.4 a, Biến dạng nén

22.4 b,c, Biến dạng kéo

2. Các đặc tính của lò xo

Câu 1:

a, Với dụng cụ là một lò xo thẳng, đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng của lò xo

b, Dự đoán về hiện tượng xảy ra nếu ta tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo hai đầu lò xo ( có thể dùng máy)

Đáp án chuẩn: 

a, Chuẩn bị: 2 vật có khối lượng khác nhau, 1 chiếc lò xo, 1 chiếc giá treo, 1 chiếc thước đo

Cách tiến hành:
-Treo chiếc lò xo 1 đầu cố định vào giá treo, đo chiều dài ban đầu l₀ của lò xo
-Treo vật 1 vào lò xo và đo chiều dài l₁  của lò xo
-TReo vật 2 vào lò xo và đo chiều dài l₂ của lò xo

=> Tiến hành so sánh l₀, l₁, l₂ của lò xo, từ đó rút ra nhận xét độ biến dạng tỉ lệ như thế nào với lực tác dụng lên lò xo.

b, Hiện tượng: chiều dài của lò xo sẽ tăng lên nhưng tới 1 thời điểm nào đó lò xo không thể kéo giãn thêm được nữa. 

Câu 2: Quan sát hình 22.6, nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng. Khi lò xo còn đang có biến dạng đàn hồi, đưa ra dự đoán về mối quan hệ giữa độ giãn của lò xo và lực tác dụng.

Đáp án chuẩn: 

Khi tăng lực tác dụng thì chiều dài của lò xo tăng đều lên. Chứng tỏ trong giới hạn đàn hồi, độ giãn của lò xo tỉ lệ thuật với lực tác dụng.

Câu 3: Tìm hiểu và giải thích vì sao ở Nhật Bản, nhiều nhà cao tầng được xây dựng với các lò xo ở dưới móng cọc như hình 22.7.

Đáp án chuẩn: 

Là để tăng sự đàn hồi của nền móng, nếu có sự cố động đất xảy ra thì tòa nhà có sức chống đỡ tốt hơn.

Câu 4: Giải thích tại sao trong kỹ thuật, người ta phải xác định giới hạn đàn hồi của vật liệu ?

Đáp án chuẩn: 

Vì khi vượt quá giới hạn đàn hồi, tính đàn hồi của vật không còn giữ được nữa.

Câu 5: Trong những vật sau đây: một viên đất sét, dây cung, một cây bút chì vỏ gỗ, một ly thủy tinh. Những vật nào có tính đàn hồi? Tại sao?

Đáp án chuẩn: 

Dây cung là vật có tính đàn hồi. Tại vì khi ta làm biến dạng dây cung thì dây cung có thể tự trở lại trạng thái ban đầu.

Câu 6: Hai vật có cùng khối lượng treo vào 2 lò xo bằng nhau làm từ 2 vật liệu khác nhau và có chiều dài tự nhiên không giống nhau thì lò xo bị giãn như hình 22P.1. Lò xo nào có độ cứng lớn hơn? Giải thích.

Đáp án chuẩn: 

Lò xo thứ 2 có độ biến dạng ít hơn lò xo 1 sau khi treo vật vào. Vì vậy lò xo 2 có độ cứng lớn hơn lò xo 1

Câu 7: Giải thích tại sao một số giày được thiết kế với một số lò xo rất nhỏ nằm ở dưới đế ( Hình 22P.2).

Đáp án chuẩn: 

Để tăng biến dạng đàn hồi, bảo vệ gót chân.