Biến dạng vật rắn. Áp suất (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Chuyên đề Biến dạng vật rắn. Áp suất có trong bộ 14 Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí.

Biến dạng vật rắn. Áp suất (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật lí năm 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN

1. Biến dạng kéo và biến dạng nén

Khi không có ngoại lực tác dụng, vật rắn có kích thước và hình dạng xác định. Khi có ngoại lực tác dụng, vật rắn thay đổi hình dạng và kích thước, ta nói vật rắn bị biến dang.

- Biến dạng kéo là biến dạng mà kích thước của vật theo phương tác dụng của lực tăng lên so với kích thước tự nhiên của nó.

- Biến dạng nén là biến dạng mà kích thước của vật theo phương tác dụng của lực giảm xuống so với kích thước tự nhiên của nó.

2. Đặc tính của lò xo

- Độ biến dạng của lò xo là hiệu số giữa chiều dài khi bị biến dạng và chiều dài tự nhiên của lò xo: $\Delta \mathcal{l}=\mathcal{l}-{\mathcal{l}}_0$

+ Khi lò xo biến dạng nén: $\Delta \mathcal{l}<0$.

+ Khi lò xo biến dạng kéo: $\Delta \mathcal{l}>0$.

- Giới hạn đàn hồi của lò xo là giới hạn mà trong đó lò xo vẫn còn giữ được tính đàn hồi.

3. Định luật Hooke

- 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”.

Biểu thức: $F_{dh}=k\left|\Delta \mathcal{l}\right|$.

- Độ cứng của lò xo: Trong hệ thức trên, k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo, phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và vật liệu của lò xo. Trong hệ SI, độ cứng có đơn vị là Niutơn trên mét (kí hiệu là N/m).

Lưu ý: Lực đàn hồi có tác dụng chống lại sự biến dạng của vật do đó luôn ngược chiều với lực gây ra sự biến dạng cho vật.

4. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40 cm được treo thẳng đứng. Khi treo vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 4 kg thì lò xo có chiều dài 50 cm (ở vị trí cân bằng). Tính độ cứng của lò xo. Lấy g = 9,8 m/s².

Hướng dẫn giải

Độ cứng: $k=\frac{F}{\Delta \mathcal{l}}=\frac{P}{\Delta \mathcal{l}}=\frac{m.g}{\Delta \mathcal{l}}=\frac{\mathrm{4.9,8}}{\mathrm{0,5}-\mathrm{0,4}}=392N/m$

Ví dụ 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên ℓ₀, được treo vào điểm cố định O. Nếu treo vào lò xo vật 100 g thì chiều dài của lò xo là 31 cm, treo thêm vật m₂ = 200g thì chiều dài của lò xo là 33 cm. Tìm độ cứng và độ dài tự nhiên của lò xo, lấy g = 9,8 m/s²? Bỏ qua khối lượng lò xo.

Hướng dẫn giải

Trong hai trường hợp vật chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi.

Khi cân bằng lực đàn hồi cân bằng với trọng lực tác dụng lên vật nên ta có:

+ Trường hợp treo vật có khối lượng m₁: $F_{dh1}=P_1\iff k\left|{\mathcal{l}}_1-{\mathcal{l}}_0\right|=m_{1}g\left(1\right)$

+ Trường hợp treo thêm vật có khối lượng m₂: $F_{dh2}=P_2\iff k\left|{\mathcal{l}}_2-{\mathcal{l}}_0\right|=\left(m_1+m_2\right)g\left(2\right)$

Từ (1) và (2) => $\left\{\begin{array}{c}k\left|\mathrm{0,31}-{\mathcal{l}}_0\right|=\mathrm{0,1.9,8}\\ k\left|\mathrm{0,33}-{\mathcal{l}}_0\right|=\mathrm{0,3.9,8}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{\mathcal{l}}_0=\mathrm{0,3}\left(m\right)\\ k=98\left(N/m\right)\end{array}\right.$

II. KHỐI LƯỢNG RIÊNG. ÁP SUẤT

1. Khối lượng riêng

- Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó: $\rho =\frac{m}{V}$

Trong đó:

+ ρ (đọc là rô) là khối lượng riêng của chất (kg/m³).

+ m là khối lượng vật (kg).

+ V là thể tích của vật (m³).

2. Áp lực và áp suất

- Áp lực là lực vuông góc với mặt bị ép.

- Áp suất đặc trưng cho tác dụng của áp lực lên mỗi đơn vị diện tích bị ép: $p=\frac{F}{S}$

Trong đó:  + ρ là áp suất (Pa hay N/m).

+ F là độ lớn của áp lực (N).

+ S là diện tích mặt bị ép (m²).

Ngoài ra, áp suất còn được đo bằng các đơn vị khác atm, mmHg.

1 atm = 760 mmHg ≈ 10⁵ Pa

3. Áp suất chất lỏng

- Vật rắn chìm trong chất lỏng chịu tác dụng của áp suất chất lỏng theo mọi phương.

- Áp suất chất lỏng tác dụng lên một điểm bất kì trong lòng chất lỏng: $p=p_{kq}+\rho gh$.

Trong đó:

+ p_kq là áp suất khí quyển (Pa hoặc N/m).

+ ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³).

+ g là gia tốc trọng trường, thường lấy g = 9,8 (m/s²)

+ h là độ sâu của điểm xét so với mặt thoáng chất lỏng (m).

- Độ chênh lệch áp suất giữa hai điểm có độ sâu khác nhau trong chất lỏng được xác định bằng biểu thức: $\Delta p=\rho g\Delta h$.

Trong đó:

+ ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³).

+ g là gia tốc trọng trường, thường lấy g = 9,8 (m/s²)

+∆ρ là hiệu độ sâu giữa hai điểm so với mặt thoáng chất lỏng (m).

4. Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Người ta đo được 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng 16 N. Khối lượng riêng của dầu ăn bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Khối lượng của 2 lít dầu ăn là: $m=\frac{P}{g}\Rightarrow m=\frac{16}{10}=\mathrm{1,6}kg$

Khối lượng riêng của dầu ăn là: $\rho =\frac{m}{V}\Rightarrow \rho =\frac{\mathrm{1,6}}{\mathrm{0,002}}=800kg/m^3$

Ví dụ 2: Một xe tăng có khối lượng 50 tấn, mỗi băng xích sắt của xe có phần tiếp xúc với đất có chiều dài 3,2 m, chiều rộng 40 cm. Lấy g = 10 m/s². Tính áp suất của xe lên mặt đất.

Hướng dẫn giải

Trọng lượng của xe tăng là: P = mg => 50000.10 = 500000N

Áp lực của xe tác dụng lên mặt đất: F = P = 500000N

Do mỗi xe tăng có hai băng xích nên diện tích tiếp xúc của phần xích xe lên mặt đất là:

S = 2.3,2.0,4 = 2,56 m².

Áp suất của xe tăng lên mặt đất là: $p=\frac{F}{S}\iff p=\frac{500000}{\mathrm{2,56}}=\mathrm{195312,5}N/m^2$.

Ví dụ 3: Một bình trụ đế nằm ngang diện tích 50 cm² chứa 1 L nước, biết ${\rho }_{H_{2}O}=1000kg/m^3$.

a. Tính độ chênh lệch áp suất giữa đáy bình và mặt thoáng của nước.

b. Tính áp suất ở đáy bình. Biết áp suất của khí quyển là 1,013.10⁵ Pa.

c. Người ta đặt lên mặt thoáng của nước một pit-tông có khối lượng 2 kg, đường kính bằng đường kính trong của bình. Coi pit-tông có thể trượt không ma sát lên thành bình. Tính áp suất tác dụng lên đáy bình biết g = 9,8 m/s².

Hướng dẫn giải

a. Độ cao cột nước trong bình: $h=\frac{V}{S}=\frac{{1.10}^{-3}}{{50.10}^{-4}}=\mathrm{0,2}m$

Độ chênh lệch áp suất: $\Delta p=\rho g\Delta h$ = 1000.9,8.0,2 = 1960Pa

b. Áp suất ở đáy bình: $p=\rho gh+p_{kq}$ = $1960+{\mathrm{1,013.10}}^5={\mathrm{1,032.10}}^{5}Pa$

c. Áp suất tác dụng lên đáy bình khi đó: $p\text{'}=p+\frac{P}{S}=p+\frac{mg}{S}$

$p\text{'}={\mathrm{1,032.10}}^5+\frac{\mathrm{2.9,8}}{{50.10}^{-4}}={\mathrm{1,071.10}}^{5}Pa$.

................................

................................

................................

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí năm 2025 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Vật lí nhiệt (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Khí lí tưởng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Từ trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Vật lí hạt nhân (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sai số và chuyển động cơ (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lực học (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Năng lượng, công, công suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lượng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Chuyển động tròn đều (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dao động (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sóng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Điện trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)

---