Hãy cho biết biểu đồ nội lực nào sau đây là đúng?

Câu hỏi kiểm tra định nghĩa về thanh chịu kéo nén đúng tâm.

Phương án A đúng vì nó nêu rõ điều kiện cần và đủ để một thanh được coi là chịu kéo nén đúng tâm: trên mọi mặt cắt ngang của thanh chỉ có duy nhất một thành phần nội lực, đó là lực dọc N_z. Các phương án còn lại không chính xác hoặc không đầy đủ.

Phương án B sai vì nó chỉ nói về một mặt cắt ngang, trong khi định nghĩa đúng tâm cần xét trên mọi mặt cắt ngang.

Phương án C sai vì nó mô tả tình huống có cả lực nén và lực kéo đồng thời, điều này không nhất thiết phải xảy ra trong thanh chịu kéo nén đúng tâm (mà thường chỉ có một trong hai).

Phương án D sai vì nó đề cập đến vị trí tác dụng của ngoại lực, trong khi định nghĩa đúng tâm liên quan đến thành phần nội lực trên mặt cắt ngang.

Công thức tính biến dạng dọc (ΔL) của thanh chịu kéo nén đúng tâm là: ΔL = N_z L/EA

Trong đó:
* N_z là nội lực dọc trục tác dụng lên thanh.
* L là chiều dài ban đầu của thanh.
* E là mô đun đàn hồi của vật liệu làm thanh.
* A là diện tích mặt cắt ngang của thanh.

Các phương án khác không đúng vì có sự sai lệch trong vị trí các biến số trong công thức.

Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:

1. Xác định nội lực trong các đoạn của thanh:
- Đoạn 1 (tiết diện A1): Chịu lực kéo F1 = 10 kN.
- Đoạn 2 (tiết diện A2): Chịu lực kéo tổng hợp F1 + F2 = 10 kN + 25 kN = 35 kN.

2. Tính ứng suất pháp trong các đoạn:
- Ứng suất pháp trong đoạn 1: σ1 = F1 / A1 = 10 kN / 5 cm² = 2 kN/cm².
- Ứng suất pháp trong đoạn 2: σ2 = (F1 + F2) / A2 = 35 kN / 8 cm² = 4.375 kN/cm².

3. Xác định ứng suất pháp lớn nhất:
- So sánh σ1 và σ2, ta thấy σ2 > σ1. Vậy, ứng suất pháp lớn nhất là σ2 = 4.375 kN/cm².

Vì không có đáp án nào trùng khớp với kết quả tính toán (4.375 kN/cm²), ta xem xét lại các phương án. Có thể có sai số làm tròn hoặc sai sót trong đề bài. Tuy nhiên, đáp án gần đúng nhất là C. 4 kN/cm².

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng, theo cách giải trên, không có đáp án chính xác trong các lựa chọn đã cho.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về các giả thuyết cơ bản được sử dụng khi nghiên cứu về biến dạng của thanh chịu kéo nén đúng tâm. Các giả thuyết này giúp đơn giản hóa bài toán và cho phép chúng ta áp dụng các công thức tính toán một cách chính xác hơn.

- Giả thuyết về mặt cắt phẳng (D): Giả thuyết này nói rằng các tiết diện của thanh vẫn phẳng và vuông góc với trục sau khi biến dạng. Điều này có nghĩa là biến dạng phân bố đều trên toàn bộ tiết diện.
- Giả thuyết về biến dạng dài bằng nhau (C): Giả thuyết này nói rằng tất cả các thớ vật liệu dọc trục đều có biến dạng dài như nhau. Điều này là kết quả trực tiếp của việc thanh chịu lực kéo nén đều trên toàn bộ tiết diện.
- Giả thuyết về sự không chèn ép giữa các lớp vật liệu (B): Giả thuyết này nói rằng các lớp vật liệu dọc trục không chèn ép hoặc xô đẩy lẫn nhau trong quá trình biến dạng. Điều này có nghĩa là biến dạng chỉ xảy ra theo phương dọc trục.

Vì cả ba giả thuyết trên đều đúng, nên đáp án đúng là A: Tất cả đều đúng.