Từ định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn, hãy suy ra công thức của lực đàn hồi

Giải Vật Lí 10 Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn

Bài 3 trang 191 Vật Lí 10:

Lời giải:

Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn hình trụ tỉ lệ với ứng suất gây ra nó: $\epsilon =\frac{\left.\Delta l\right|}{l_0}=\alpha \sigma$

$\Rightarrow \sigma =\frac{\epsilon }{\alpha }=\epsilon E$ (1)   (với $E=\frac{1}{\alpha }$ là suất đàn hồi đơn vị là Pa)

Ta lại có: $\sigma =\frac{F}{S}$ (2)

Từ (1) và (2) => $\epsilon E=\frac{F}{S}$

$\Rightarrow F=\epsilon ES=\frac{\left.\Delta l\right|}{l_0}ES$

$=E\frac{S}{l_0}\left.\Delta l\right|=k\left.\Delta l\right|$

(với $k=E\frac{S}{l_0}$ là hệ số đàn hồi hay độ cứng của thanh rắn)

Suy ra công thức tính lực đàn hồi trong vật rắn:

F_đh = $E\frac{S}{l_0}\left.\Delta l\right|=k\left.\Delta l\right|$

Trong đó:

+ S: Diện tích tiết diện của vật rắn đồng chất, hình trụ.

+ l₀: Chiều dài ban đầu của vật.