Lực căng mặt ngoài lực căng bề mặt F= σ l với σ gọi là suất căng bề mặt hay hệ sô căng bề mặt có đơn vị là N/m ; còn l là chiều dài của đường giới hạn mặt ngoài.. Nếu chất lỏng chảy r
Trang 1TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC CỦA CHƯƠNG CHẤT RẮN
1 SỰ NỞ DÀI : l= l0( 1+ αt) trong đó l0 là chiều dài ở 00 C
∆ =l l t0α
Tổng quát : ∆ =l l0α∆t trong đó ∆ = −t t2 t1 ; còn l0 là chiều dài ở nhiệt độ t1
2 SỰ NỞ KHỐI : V=V0(1+3α∆t) ; trong đó V0 là thể tích ở nhiệt độ t1
3 BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN :
Lực kéo hoặc nén : F= k.∆l ; với k= E.
0
S l
4 Độ dâng cao hoặc hạ thấp của chất lỏng trong 1 ống mao dẫn :
h=Ddg4.σ ; D là khối lượng riêng của chất lỏng ; d là đường kính trong của ống mao dẫn ; σ gọi là suất căng bề mặt hay hệ sô căng bề mặt của chất lỏng có đơn vị là N/m
5 Lực căng mặt ngoài ( lực căng bề mặt ) F= σ l với σ gọi là suất căng bề mặt hay hệ sô căng bề mặt có đơn vị là N/m ; còn l là chiều dài của đường giới hạn mặt ngoài
6 Nếu chất lỏng chảy ra từ ống nhỏ giọt thì lúc bắt đầu rơi : Trọng lượng của giọt chất lỏng cân bằng với lực căng bề măt : P= F
7 Chú ý : Với ống mao dẫn thẳng đứng đựng chất lỏng hở 2 đầu thì P = F thì F=2 σ l ( do lực căng bề mặt tác dụng lên lớp chất lỏng ở trên và ở phí dưới ống )
BÀI TẬP
ngang Vì không có ma sát nên vật lên cao được 1,8m so với phương ngang thì dừng lại Xác định vận tốc v của vật ở chân mặt phẳng nghiêng Nếu vật chỉ lên cao được 1m thi hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng là bao nhiêu (g = 10m/s2)
2 Một dây kim loại dài 2m có đường kính 0,5mm Khi kéo dây bằng một lực kéo có độ lớn
20N thì dây dãn ra một đoạn 1mm Tính suất đàn hồi của dây?
3 : Một thanh thép tròn có đường kính tiết diện 4 cm , suất I – âng 2.1011 Pa Giữ chặt một đầu và kéo đầu kia một lực 6,28 105 N Tính độ dãn tương đối của thanh
4 : Đường sắt Hà Nội – Vinh dài 319 km khi nhiệt độ trung bình là 200C
a) Tính chiều dài của đường sắt khi nhiệt độ trung bình ở 00C
b) Về mùa hè khi nhiệt độ đường sắt lên đến 400C thì đường sắt đó dài thêm bao nhiêu ?
Lấy hệ số nở dài của sắt làm thanh ray α = 12.10-6 K-1
5 : Một thanh thép có chiều dài 5 m khi chịu lực kéo 3.104 N thì thanh dài thêm 3 mm Thép
có suất đàn hồi 2.1011 Pa Tính tiết diện của thanh ?
6/ Một quả cầu có thể nỗi trên mặt nước nhờ sức căng mặt ngoài của nước tác dụng lên nó Tính lực căng mặt ngoài lớn nhất tác dụng lên quả cầu khi nó được đặt lên mặt nước Quả cầu có khối lượng bao nhiêu thì nó không chìm? Biết quả cầu có bán kính 0,3 mm, suất căng
bề mặt của nước là 0,073N/m
7: Một màng xà phòng được căng trên mặt khung dây đồng hình chữ nhật treo thẳng đứng,
đoạn dây ab dài 70mm và có thể trượt dễ dàng trên khung Tính trọng lượng P của đoạn dây
ab để nó cân bằng Màng xà phòng có hệ số căng mặt ngoài σ= 0,04N/m
Trang 28: Một thanh thép tròn đường kính 20mm có suất đàn hồi E = 2.1011Pa Giữ chặt một đầu thanh và nén đầu còn lại bằng một lực F = 5.105N để thanh này biến dạng đàn hồi Độ biến dạng tỉ đối của thanh là bao nhiêu ?
ray sẽ tăng thêm bao nhiêu? Biết hệ số nở dài của thép làm thanh ray 1,2.10-5K-1
10.Cùng ở bất kỳ nhiệt độ nào thanh sắt cũng dài hơn thanh đồng 10cm Tính chiều dài mỗi
thanh ở 00 C Biết hệ số nở dài của sắt và đồng lần lượt là : α1= 12.10-6K-1 ; α2= 17.10-6K-1
11.Ở 00 C tổng chiều dài của 2 thanh kim loại ( có hệ số nở dài lần lượt là α1= 18.10-6K-1 ; α2
= 12.10-6K-1).Hiệu chiều dài của chúng ở bất kỳ nhiệt độ nào cũng không đổi Tìm chiều dài mỗi thanh ở 00C
là 200mm ; và 201mm Biết hệ số nở dài lần lượt là :α1= 24.10-6K-1 ;α2= 12.10-6K-1.Hỏi ở nhiệt độ nào thì : Chúng có chiều dài bằng nhau ; Chúng có thể tích bằng nhau ?
tăng bao nhiêu khi nhiệt độ lên đến 200 C Biết hệ số nở dài của đồng thau là 1,9.10-5 K-1
chiều dài thanh không đổi khi nhiệt độ tăng từ 200C lên 1200 C Biết suất Y- âng và hệ số nở dài của đồng lần lượt là E= 1,2.1011 Pa ; α = 17.10-6K-1
15.Một ống mao dẫn thẳng dứng có bán kính trong là r= 0,2mm nhúng trong thủy ngân ( hoàn
toàn làm dính ướt thành ống ) Tính độ hạ mức thủy ngân trong ống Biết suất căng bề mặt là
là 0,47 N/m và khối lượng riêng của thủy ngân là 13600 kg/m3
16.Nước dâng lên trong ống mao dẫn 146mm ; còn rượu dâng lên 55mm.Biết khói lượng
riêng của rượu là 800 kg /m3 và suất căng bề mặt của nước là 0,0725N/m Tính suất căng bề mặt của rượu Rượu và nước đều làm dính ượt hoàn thành ống
nhỏ giọt là 1,2mm Khối lượng riêng của dầu là 900 kg/m3.Tính suất căng bề mặt của dầu ? ( Khi giọt dầu bắt đầu rơi khỏi ống nhỏ giọt thì trọng lượng của 1 giọt dầu cân bằng với lực căng bề mặt : mg= σ l= σ.πd ; với m là khối lượng của 1 giọt dầu : m=D.V1=D.V/n ; n là số
giọt dầu )
18.Một ống mao dẫn hở 2 đầu , đường kính d= 2mm , đặt thẳng đứng Xác định độ cao của
cột nước còn lại trong ống , biết suất căng bề mặt của nước là 0,073N/m và khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3
19.Với cùng 1 ống nhỏ giọt và cùng 1 thể tích ; dầu chảy thành 20 giọt thì nước chảy thành
bao nhiêu giọt Biết rằng chỗ thắt của giọt chất lỏng khi nó bắt đầu rơi có đường kính bằng đường kính của ống nhỏ giọt ; Trọng lượng riêng của dầu và nước lần lượt là 9000N/m3 ;
10000 N/m3 ; suất căng bề mặt của dầu và nước là 0,03N/m ; 0,073 N/m