Hai d©y nh«m vµ thÐp cã cïng chiÒu dµi, nhng tiÕt diÖn kh¸c nhau.. Hai d©y cã cïng.[r]
(1)GV: Nguyễn Phi Long ĐT: 01697 369 299 chuyên đề chất rắn
a lí thuyết I Phân loại vật rắn
1 Chất rắn kết tinh chất rắn vơ định hình
Hai loại chất rắn
cht kt tinh: có dạng hình học xác định
chất vơ định hình: khơng có dạng hình học xác định
2 Tinh thĨ-m¹ng tinh thĨ:
- Khối chất rắn kết tinh nhỏ gọi là: tinh thể Mỗi tinh thể đợc tạo hạt( phân tử, nguyên tử, ion) chiếm vị trí xác định lặp lại tuần hoàn nhờ lực tơng tác Sắp xếp trật tự gọi mạng tinh thể
- Chất rắn kết tinh theo nhiều kiểu mạng tinh thể tồn dạng: *Chất rắn đơn tinh thể: toàn khối chất rắn tinh thể
*Chất rắn đa tinh thể: khối rắn gồm nhiều tinh thể xếp hỗn độn
3 Tính chất loại chất rắn.: a) Chuyển động nhiệt: Chất kết tinh
- Các hạt dao động quanh vị trí cân xác định
- Nhiệt độ cao dao động mạnh
Chất vơ định hình
-Các hạt dao động quanh vị trí cân phân bố theo trật tự gần
-Nhiệt độ cao dao động mạnh b)Tính dị hớng-Tính đẳng hớng
ChÊt kÕt tinh
*Có tính dị hớng(các tính chất vật lí, c¬ häc tïy thuéc theo ph¬ng)
Chất vơ định hình
*Có tính đẳng hớng(các tính chất vật lí, học nh theo phơng)
c) Nhiệt độ nóng chảy Chất kết tinh
*Có nhiệt độ nóng chảy xác định
Chất vơ định hình
*Khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định II Biến dạng vật rắn
1 Biến dạng đàn hồi-biến dạng dẻo:
-Khi cã lực tác dụng vật rắn biến dạng Có lo¹i:
*Biến dạng đàn hồi: vật rắn trở hình dạng kích thớc ban đầu lực thụi tỏc dng
*Biến dạng dẻo (còn d): vật rắn không trở hình dạng kích thớc ban đầu lực tác dụng
2 Cỏc loi bin dng- nh lut Hỳc:
-Có loại: - biến dạng kéo, nén, lệch, uốn, xoắn - Định luật Hóc:
Độ biến dạng tỉ đối vật rắn tỉ lệ với ứng suất gây nó
BiĨu thøc:
0 l
l E S
F
hay l
l S E
F
0 Dạng khác:
F = k.l víi
0 l S E k
3 Giíi h¹n bỊn
* Khi lực ngồi tác dụng đạt giá trị Fb rắn bị đứt (gãy) ứng suất btơng ứng gọi giới hạn bền
S Fb b
(2)GV: Ngun Phi Long §T: 01697 369 299 IV Sù në v× nhiƯt
1 Sù në dµi
t l l
0 hay l l0(1t) 2 Sù në khèi:
t V
V
0 hay V V0(1t)
Víi 3
b C©u hỏi tập I Câu hỏi
Cõu1 Cu trúc chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình khác nh nào?
C©u 2 Mạng tinh thể cho ta biết điều gì?
Cõu 3 Hãy cho biết khác vật rắn đơn tinh thể đa tinh thể?
Câu 4 Chuyển động nhiệt hạt chất rắn kết tinh chất rắn vơ định hình giống khác điểm nào?
Câu 5 Trong điều kiện chất rắn bị biến dạng đàn hồi ? Bị biến dạng dẻo? Biến dạng đàn hồi có
ích hay có hại? Biến dạng dẻo có ích hay có hại?
Câu 6 Sự nở nhiệt vật rắn có lợi hay có hại? Lấy ví dụ minh häa?
Câu 7 Một cầu làm chất rắn đơn tinh thể Khi tăng nhiệt độ cầu kích thớc hình dạng có thay i khụng ? Vỡ sao?
Câu 8 Vì không nên ăn thức ăn nóng lạnh?
II Bài tập
Bi Mt đồng chất có tiết diện ngang 1,5 cm2 dài 4m Khi treo vật nặng 330 kg vào đầu dới dài thêm 0,07 cm Lấy g = 9,8 m/s2 Hãy tính:
a) øng suÊt
b) độ biến dạng tỉ đối c) suất I-âng
Bài 2. Một dây đồng thau có chiều dài 1,8m có đờng kính tiết diện 0,8 mm Kéo dây lực 25 N
thì dãn 1,0 mm Tìm suất I-âng đồng thau?
Bài 3 Một thép có suất I-âng 2.1011 Pa đờng kính tiết diện ngang 2,0 cm Nén lực có độ lớn 1,57.105N độ biến dạng tỉ đối bao nhiêu?
Bài 4 Kéo căng sợi dây có chiều dài 5m, tiết diện 2,5 mm2 lực 200N ta thấy dây thép dài thêm 2mm Xác định E?
Bài 5 Xác định hệ số đàn hồi lị xo, biết treo vật có khối lợng m = 200g lị xo dãn thêm 1,5 cm Lấy g = 9,8 m/s2.
Bài 6 Một sợi dây thép có đờng kính mm, đợc căng ngang đinh cách khoảng 2m
Treo vào điểm O dây vật nặng có khối lợng 250 g ta thấy điểm O bị hạ thấp khoảng h = 2,5 cm.TÝnh E cña thÐp, lÊy g = 10 m/s2.
Bài 7 Hai dây nhơm thép có chiều dài, nhng tiết diện khác Hai đầu đợc giữ cố định
trên đờng nằm ngang, hai đầu dới gắn chặt với đầu đồng chất tiết diện đều, có khối lợng 10 kg Lấy g = 10 m/s2.
a).Tỉ số tiết diện thanh đồng chất nằm ngang? Biết Enh=7.1010Pa Et= 2,1.1010Pa
b) Độ dÃn dây bao nhiêu? Biết dây dài 2m tiết diện dây nhôm 2,5 mm2
Bi 8 Mt dõy cú tiết diện ngang 0,025 cm2 Giới hạn bền dây 6.108Pa Lấy g = 10 m/s2 Phải treo vào dây vật có khối lợng dây khơng bị đứt?
Bài 9 Dây AB sắt cịn dây CD đồng Hai dây có
chiỊu dµi vµ tiÕt diƯn ngang Mét cứng nhẹ BD dài 0,8m có treo vật nặng P Hỏi phải treo vật nặng P vị trí nµo
BD để ln nằm ngang? Biết không biến A C dạng EFe= 1,96.1011Pa ECu = 1,17.1011Pa
Bài 10 Một ray dài 10m đợc ráp đờng sắt 200C.
Phải để khe hẹp đầu ray có bề rộng để B D ray nở tự nhiệt độ tăng đến 400C Biết = 15.10-6 K-1.
Bài 11 Một xà thép có tiết diện ngang 26 cm2gắn chặt vào đầu tờng Xác định lực mà xà tác dụng lên tờng nhiệt độ tăng thêm 200 Biết = 0,00001K-1, E=2.1011
Bài 12 Cần phải nung nóng thép có tiết diện 100 mm2lên độ để dài thêm đợc
một đoạn bị căng lực 300N? Biết hệ số nở dài = 0,00001K-1, suất I-âng E =20.1010Pa.
Bài 13 Hai Fe Zn dài 00C, 1000C chênh 1mm.Hỏi chiều dài 2 00C Biết hệ số nở dài sắt 11,4.10-6 K-1, kẽm 34.10-6 K-1.
Bai14 Hai thớc mét, thớc thép thớc nhơm 00C chúng có độ dài
1m Hỏi 300C chúng có độ dài chênh lệch bao nhiêu? Biết hệ số nở dài thép nhôm lần luợt 1= 11,0.10-6 K-1; 2= 24,5.10-6 K-1
(3)GV: Ngun Phi Long §T: 01697 369 299
Bài 15 Một cầu đồng có đờng kính cm 200C Xác định độ tăng thể tích cầu nung nóng tới 1200C Biết hệ số nở dài đồng = 17.10-6 K-1.
Bài 16 Một dây nhơm có chiều dài l=50 cm, tiết diện thẳng mm2 Biết = 23.10-6 K-1, suất đàn hồi E = 7.1010Pa
a) Phải kéo đầu dây nhôm lực để dãn thêm 0,2mm?
b) Nếu không kéo dây nhôm mà làm cho dãn 0,2mm ta phải tăng nhiệt độ tồn dây nhơm độ ? Biết ban đầu nhiệt độ dây nhôm 200C.
c) Tính lực kéo làm đứt dây nhơm Nhơm có giới hạn bền b= 0,1.109 Pa
C©u 16: Sợi dây thép dới chịu biến dạng dẻo ta treo vào vật nặng có khối lỵng 5kg
(Lấy g = 10m/s2) Cho biết giới hạn đàn hồi giới hạn bền thép 344.106Pa 600.106Pa. a Sợi dây thép có tiết diện 0,05 mm2. B Sợi dây thép có tiết diện 0,10 mm2. A Sợi dây thép có tiết diện 0,20 mm2. D Sợi dây thép có tiết diện 0,25 mm2.
Câu 17: Một sợi dây kim loại dài 1,8m có đờng kính 0,8mm Ngời ta dùng để treo vật nặng Vật
này tạo nên lực kéo dây 25N làm dây dài thêm đoạn 1mm Suất đàn hồi kim loại là:
a 8,95.1010Pa B 7,75.1010Pa C 9,25.1010Pa D 8,50.1010Pa
Câu 18: Một trụ đờng kính 5cm làm nhơm có suất Iâng E = 7.1010Pa Thanh đặt thẳng đứng đế để chống đỡ mái hiên Mái hiên tạo lực nén 3450N Hỏi độ biến dạng tỉ đối
0
l l
bao nhiêu?
a 0,0075% B 0,0025% C 0,0050% D 0,0065%
Câu 19: Mỗi ray đờng sắt dài 10m nhiệt độ 200C Phải để khe hở nhỏ bao nhiêu
giữa hai đầu ray để nhiệt độ trời tăng lên đến 500C đủ chỗ cho giãn ra: biết hệ số nở dài sắt 11,6.10 (6 K 1)
a 1,2 mm B 2,4 mm C 3,3 mm D 4,8 mm
C
âu 20: Một ấm nhôm có dung tích 2lit 200C Chiếc ấm có dung tích ở 800C? biết hệ số nở dài nhụm 24.10 (6 K 1)
A 2,003 lÝt B 2,009 lÝt C 2,012 lÝt D 2,024 lÝt
Câu 21 Hai kim loại, Fe, Zn có chiều dài OoC, cịn 100oC thì
chiều dài chênh lệch mm Biết hệ số nở dài Fe 1,14.10-5 K-1 , Al 3,4.10-5 K-1 Chiều
dài OoC :
A 0,442 m B 4,442 m C 2,21 m D 1,12 m
Câu 22 Một xà beng thép tròn đường kính tiết diện cm, hai đầu chơn chặt vào tường Lực mà xà tác dụng vào tường nhiệt độ xà beng tăng thêm 40oC ? Biết hệ số nở dài và
suất đàn hồi thép 1,2.10-5K-1 20.1010 N/m2
A 152 000 N B 142 450 N C 120 576 N D Khơng có giá trị xác định
Câu 23 Một nhôm thép 0oC có độ dài lo Khi nung hai tới 100oC độ
dài hai chênh 0,5 mm Tính độ dài lo Biết hệ số nở dài nhôm 24.10-6 K-1 của
thép 12.10-6 K-1
A lo 1500 mm B lo 500 mm C lo 417 mm D lo 250 mm