Vật lý Lớp 10
Chương 7: Chất rắn và chất lỏng - Sự chuyển thể
1. Một số khái niệm cơ bản.
- Biến dạng đàn hồi: Khi không còn tác dụng của ngoại lực, vật rắn lấy lại được hình dạng và kích thước ban đầu.
+ Biến dạng nén: Kích thước của vật theo phương tác dụng của lực giảm xuống so với kích thước tự nhiên của nó.
+ Biến dạng kéo: Kích thước của vật theo phương tác dụng của lực tăng lên so với kích thước tự nhiên của nó.
- Độ biến dạng của lò xo: là hiệu số giữa chiều dài khi biến dạng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
+ Biến dạng nén: Độ biến dạng của lò xo âm, độ lớn của độ biến dạng gọi là độ nén.
+ Biến dạng kéo: Độ biến dạng của lò xo dương, độ lớn của độ biến dạng gọi là độ dãn.
2. Các đặc tính của lò xo.
a. Giới hạn đàn hồi: là giới hạn trong đó vật rắn còn giữ được tính đàn hồi.
* Chú ý: Khi hai lò xo chịu tác dụng bởi lực kéo(nén) có độ lớn bằng nhau và đang bị biến dạng đàn hồi, lò xo nào có độ cứng lớn hơn sẽ bị biến dạng ít hơn.
b. 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.
\(F_{đh}=-k\Delta l\)
- Dấu “-” chỉ lực đàn hồi luôn ngược chiều với chiều biến dạng
c. Lực đàn hồi: Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi một vật bị biến dạng đàn hồi và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng.
+ Điểm đặt: ở hai đầu của lò xo (trên vật tiếp xúc với lò xo)
+ Phương: Trùng với phương của trục lò xo.
+ Chiều: Ngược với chiều biến dạng của lò xo.
+ Độ lớn: \(F_{đh}=k|Δl|\)
Trong đó: \(Δl=|l-l_0 |\) là độ biến dạng của lò xo đơn vị mét
k là độ cứng của lò xo (hệ số đàn hồi đặc trưng cho mỗi lò xo)
- Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng lò xo là: vật liệu, chiều dài, tiết diện vòng xoắn, số vòng xoắn, tiết diện dây, . . . .
1. Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.
\(Khối lượng riêng=\frac{Khối lượng}{Thể tích}\)
\(\rho=\frac{m}{V}\)
- Đơn vị là khối lượng riêng trong hệ SI là kg/m3.
Khối lượng riêng của một chất thay đổi theo nhiệt độ (Vì khi nhiệt độ thay đổi thì thể tích thay đổi nhưng khối lượng không đổi).
2. Áp lực: Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép. Kí hiệu: \(\vec{F_N}\)
3. Áp suất: Là tác dụng của áp lực lên mặt bị ép. Kí hiệu là p
\(Áp suất=\frac{Áp lực}{Diện tích bị ép}\)
\(p=\frac{F_N}{S}\)
Đơn vị là N/m2, 1 N/m2 = 1 Pa (Pa đọc là Paxcan).
4. Áp suất chất lỏng.
- Sự tồn tại của áp suất chất lỏng: Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
- Công thức tính áp suất chất lỏng: Áp suất của mỗi điểm ở độ sâu h trong lòng chất lỏng là:
\(p=p_a+\rho gh\)
Với:
pa: áp suất khí quyển
ρ: khối lượng riêng của chất lỏng
g: gia tốc trọng trường
h: chiều cao cột chất lỏng, cũng chính là độ sâu của cột chất lỏng so với mặt thoáng.
- Áp suất tại mỗi điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang là như nhau.
- Áp suất ở những độ sâu khác nhau thì khác nhau.
c. Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên: Độ chênh lệch áp suất giữa hai điểm A và B
\(\Delta p=p_a+\rho g\Delta h\)
Phương trình trên được gọi là phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên.
Nhận xét: Độ chênh lệch áp suất giữa hai điểm trong lòng chất lỏng không phụ thuộc vào áp suất khi quyển pa mà tỉ lệ thuận với độ chênh lệch độ sâu Δh.