Một sợi dày thép tiết diện S = 5,0 mm2 căng ngang giữa hai đỉnh cột A, B. Tại trung điểm H của sợi dây, người ta treo một hộp đèn chiếu sáng trọng lượng P = 50 N, làm cho sợi dây trùng xuống tới vị trí AMB hợp với phương ban đầu một góc lệch nhỏ α (Hình 34-35.1). Tính góc α, cho biết suất đàn hồi của thép là E = 20.1010 Pa.
Hướng dẫn trả lời:
Lực căng của sợi dây thép : \(T = {P \over {2\sin \alpha }}\)
Mặt khác theo định luật Húc : \($T = E{S \over l}\Delta l\)
Vì độ biến dạng Δl của sợi dây thép bằng :
\(\Delta l = 2\left( {AM - AH} \right) = 2\left( {{1 \over {2\cos \alpha }} - {1 \over 2}} \right) = {{1.\left( {1 - \cos \alpha } \right)} \over {\cos \alpha }}\)
nên : \(T = {\rm{ES}}{{1 - \cos \alpha } \over {\cos \alpha }}\)
Với α nhỏ, có thể coi gần đúng :
\(\sin \alpha \approx \tan \alpha {\rm{ }} \approx {\rm{ }}\alpha ;cos\alpha = 1 - 2{\sin ^2}\left( {{\alpha \over 2}} \right) \approx 1 - {{{\alpha ^2}} \over 2}\)
Khi đó ta tìm được :
\(\alpha = \root 3 \of {{P \over {ES}}} = \root 3 \of {{{50} \over {{{20.10}^{10}}{{.5.10}^{ - 6}}}}} = 2,{154.10^{ - 2}} \approx 0,022\left( {rad} \right)\)
Sachbaitap.com
>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
Bài viết liên quan
Các bài khác cùng chuyên mục