Gọi F1 là phần lực nén do tải trọng tác dụng lên phần bê tông của chiếc cột và F2 là phần lực nén do tải trọng tác dụng lên phần cốt thép của chiếc cột. Áp dụng định luật Húc, ta có :
\({F_1} = {E_1}{{{S_1}} \over l}\Delta l\) và \({F_2} = {E_2}{{{S_2}} \over l}\Delta l\)
So sánh F1 với F2 , với chú ý E1/E2 = 1/10 và S2/S1 = 1/20, ta tìm được
\({{{F_1}} \over {{F_2}}} = {{{E_1}{S_1}} \over {{E_2}{S_2}}} = 2\)
Vì F1 + F2 = F, nên ta suy ra : F1 = 2/3 F
Như vậy, lực nén lên bê tông bằng 2/3 lực nén của tải trọng tác dụng lên cột.
Câu 34 - 35.10.
Người ta dùng một thanh sắt tròn có độ dài ban đầu l0= 50 cm và tiết diện ngang S = 2,5 mm2. Kéo dãn thanh sắt bằng lực F có cường độ tăng dần và đo độ dãn dài Δl tương ứng của nó (Bảng 34-35. 1).
a) Tính độ dãn dài tỉ đối ε của thanh sắt và ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên nó trong mỗi lần đo (Bảng 34-35. 1).
b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ε vào ε.
c) Dựa vào đồ thị vẽ được, tìm giá trị của suất đàn hồi E và hệ số đàn hồi k.
a) Tính độ dãn dài tỉ đối ε của thanh sắt và ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên thanh sắt trong mỗi lần đo.
b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của ε vào σ.
Chọn tỉ lệ vẽ trên các trục tọa độ:
- Trục hoành: 1 cm → σ = 0,5.108 N/m2.
- Trục tung: 1 cm → ε = 0,2.10-3.
Đồ thị có dạng đường thẳng chứng tỏ độ biến dạng tỉ đối Δl/l0 của thanh sắt tỉ lệ thuận với ứng suất σ của lực kéo tác dụng lên thanh sắt, nghĩa là:
\(\varepsilon = {{\Delta l} \over {{l_0}}} = a\varepsilon \)
Hệ số tỉ lệ a được xác định bởi hệ số góc của đường biểu diễn đồ thị:
\(\tan \theta = {{MH} \over {AH}} = {{1,{{2.10}^{ - 3}} - 0,{{2.10}^{ - 3}}} \over {2,{{4.10}^8} - 0,{{4.10}^8}}} = 0,{5.10^{ - 11}}\)
c) Tìm giá trị của suất đàn hồi E và hệ số đàn hồi k của thanh sắt.
Theo định luật Húc :\(F = k\left| {\Delta l} \right| = E{S \over {{l_0}}}\Delta l\) , ta suy ra \({{\Delta l} \over {{l_0}}} = {1 \over E}.{F \over S}\)
Từ đó tìm đươc suất đàn hồi : \(E = {1 \over {\tan \theta }} = {1 \over {0,{{5.10}^{ - 11}}}} = {20.10^{10}}Pa\)
và hệ số đàn hồi: \(k = E{S \over {{l_0}}} = {20.10^{10}}.{{2,{{5.10}^{ - 6}}} \over {{{50.10}^{ - 2}}}} = {1.10^6}N/m\)
