Tóm tắt lý thuyết I. Lực xuất hiện trong sự co dãn vì nhiệt 1. Quan sát thí nghiệm Thí nghiệm 1: Dùng bông tẩm cồn đốt nóng thanh thép đã được lắp trên giá và chặn chốt ngang Nhận xét: Sau khi thanh thép đốt nóng, thép nở ra bẻ gãy chốt ngang Thanh thép nở dài ra khi nóng lên. Hiện tượng xảy ra chứng tỏ khi dãn nở vì nhiệt, nếu bị ngăn cản thanh thép có thể sinh ra một lực rất lớn Thí nghiệm 2: Lắp chốt ngang sang bên phải gờ chặn, dùng khăn lạnh làm nguội thanh thép Nhận xét: Chốt ngang cũng bị bẻ gãy 3. Rút ra kết luận a. Khi thanh thép nở ra vì nhiệt nó gây ra lực rất lớn. b. Khi thanh thép co lại vì nhiệt nó cũng gây ra lực rất lớn ⇒ Sự co dãn vì nhiệt khi bị ngăn cản có thể gây ra những lực rất lớn. II. Băng kép 1. Quan sát thí nghiệm Băng kép gồm hai thanh kim loại khác nhau (VD: đồng và thép), được tán chặt vào nhau theo chiều dài của thanh tạo thành băng kép. Giả sử hơ nóng băng kép trong trường hợp mặt đồng ở phía dưới. Sau đó đổi cho mặt thép ở phía dưới, hơ nóng lại băng kép 2. Trả lời câu hỏi Đồng và thép nở vì nhiệt như nhau hay khác nhau? Đồng và thép nở vì nhiệt khác nhau Khi hơ nóng, băng kép cong về phía nào? Tại sao? Khi hơ nóng, băng kép cong về phía thanh đồng. Đồng dãn nở vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng dài hơn nằm phía ngoài vòng cung Băng kép đang thẳng, nếu làm nó lạnh đi thì nó có bị cong không? Nếu có thì nó cong về thanh thép hay thanh đồng? Tại sao? Băng kép đang thẳng, nếu làm nó lạnh đi thì nó có bị cong về phía thanh thép. Đồng co lại vì nhiệt nhiều hơn thép nên thanh đồng ngắn hơn, thanh thép dài hơn sẽ nằm ngoài vòng cung. Bài tập minh họa Bài 1: Tại sao chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đường tàu hỏa. Em có nhận xét gì? Tại sao người ta phải làm như thế? Hướng dẫn giải: Giữa hai đầu thanh ray có để một khe hở. Khi nhiệt độ tăng cao đường ray nở dài ra. Do đó nếu không để khe hở, sự nở vì nhiệt của đường ray bị ngăn cản sẽ gây ra lực rất lớn làm hỏng đường ray. Bài 2: Tại sao khi rót nước nóng vảo cốc thủy tinh dày thì cốc dễ vỡ hơn là rót vào cốc thủy tinh mỏng? Hướng dẫn giải: Khi rót nước vào cốc thuỷ tinh dày thì lớp thuý tinh bên trong tiếp xúc với nước, nóng lên trước và dãn nở, trong khi lớp thuỷ tinh bên ngoài chưa kịp nóng lên và chưa dãn nở. Kết quả là lớp thuỷ tinh bên ngoài chịu lực tác dụng từ trong ra và cốc bị vỡ. Với cốc mỏng, thì lớp thuỷ tinh bên trong và bên ngoài nóng lên và dãn nở đồng thời nên cốc không bị vở. Bài 3: Chọn từ thích hợp: khác nhau, nhiều hơn, ít hơn, lực rất lớn, ngăn cản để điền vào chỗ trống của các câu sau: A. Các chất rắn khác nhau nơ vì nhiệt... B. Đồng nở vì nhiệt... sắt và ... nhôm. C. Khi dãn nở vì nhiệt nếu bị .... thanh thép có thế gây ra D. Khi co lại vì nhiệt nếu bị ... thanh thép có thể gây ra lực rất lớn. Hướng dẫn giải: A. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. B. Đồng nở vì nhiệt nhiều hơn sắt và ít hơn nhôm. C. Khi dãn nở vì nhiệt nếu bị ngăn cản thanh thép có thể gây ra lực rất lớn. D. Khi co lại vì nhiệt nếu bị ngăn cản, thanh thép có thể gây ra lực rất lớn.
