Bài 36.7 trang 86 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10

Một thanh thép ở 20°C có tiết diện 4 cm² và hai đầu của nó được gắn chặt vào hai bức tường đối diện. Xác định lực do thanh thép tác dụng lên hai bức tường nếu nó bị nung nóng đến 200°C ? Cho biết suất đàn hồi của thép E = 21,6.10¹⁰ Pa và hệ số nở dài của nó là 11.10^-6 K^-1.

Hướng dẫn trả lời:

Độ nở dài tỉ đối của :

- Thanh thép khi bị nung nóng từ nhiệt độ t₁ đến t₂ :

\({{\Delta l} \over l} \approx \alpha \left( {{t_2} - {t_1}} \right)\)

- Thanh thép khi bị biến dạng kéo tính theo định luật Húc :

\({{\Delta l} \over l} = {1 \over E}.{F \over S}\)

So sánh hai công thức này, ta tìm được lực do thanh thép tác dụng lên hai bức tường nếu nó bị nung nóng từ t₁ = 20°C đến t₂ = 200°C tính bằng :

F = ESα(t₂ – t₁) = 21,6.10¹⁰.4.10^-4.11.10^-6.(200 – 20) ≈ 171 kN.

Sachbaitap.com