Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m thay đổi được thì chiều dài l của lò xo cũng thay đổi theo. Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo. Tính độ dãn của lò xo khi m = 60 g.
Dạng bài: Vật lý 10. Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m thay đổi được thì chiều dài l của lò xo cũng thay đổi theo. Hướng dẫn chi tiết.
Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m thay đổi được thì chiều dài l của lò xo cũng thay đổi theo. Mối liên hệ giữa chiều dài và khối lượng vật được treo vào lò xo được thể hiện trong đồ thị Hình 23.4. Lấy g = 9,8 m/.
a) Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo.
b) Tính độ dãn của lò xo khi m = 60 g.
c) Tính độ cứng của lò xo.
Công thức liên quan
Công thức xác định độ biến dạng của lò xo.
Vật lý 10. Công thức xác định độ biến dạng của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Giải thích:
- Độ biến dạng của lò xo là hiệu số giữa chiều dài ở trạng thái đang xét và chiều dài tự nhiên ban đầu của lò xo .
- Nếu => lò xo đang bị dãn và sẽ tác dụng lực kéo.
- Nếu => lò xo đang bị nén và sẽ tác dụng lực đẩy.
Hình 1: Lò xo đang bị nén dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng M gây ra
Hình 2: Lò xo đang bị dãn dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng m gây ra
Chú thích:
: độ biến dạng của lò xo .
: chiều dài tự nhiên - chiều dài ban đầu của lò xo .
: chiều dài lúc sau của lò xo .
Công thức xác định độ lớn lực đàn hồi.
Vật lý 10. Lực đàn hồi và định luật Hooke. Hướng dẫn chi tiết.
Định luật Hooke:
1.Phát biểu
- Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
2.Đặc điểm
- Phương của lực: lực đàn hồi có phương dọc trục lò xo.
- Chiều của lực:
+ Lực đàn hồi ở đầu không cố định ngược chiều với chiều biến dạng của lò xo (hướng về vị trí không biến dạng).
+ Lực đàn hồi tác dụng lên hai đầu có cùng độ lớn nhưng ngược hướng nhau .
- Độ lớn: tuân theo định luật Hooke.
- Dấu trừ trong công thức thể hiện lực đàn hồi luôn chống lại tác nhân gây ra biến dạng của nó.
- Nếu chỉ tính độ lớn ta có Fđh=k.∆l
Chú thích:
: lực đàn hồi (N).
k: độ cứng lò xo (N/m).
∆l: độ biến dạng của lò xo (m)
Định luật Hooke khi lò xo treo thẳng đứng.
Vật lý 10. Định luật Hooke khi lò xo treo thằng đứng. Hướng dẫn chi tiết.
Trường hợp lò xo treo thằng đứng:
Tại vị trí cân bằng:
Độ biến dạng lò xo tại vị trí cân bằng:
Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng:
Chú thích:
P: trọng lực tác dụng (N).
Fđh: lực đàn hồi (N).
k: độ cứng lò xo (N/m).
: độ biến dạng ban đầu của lò xo (m)
l: chiều dài của lò xo ở vị trí đang xét (m).
: chiều dài tự nhiên của lò xo - khi chưa có lực tác dụng (m).
Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Hooke
Công thức tính lực đàn hồi của lò xo. Vật Lý 10. Hướng dẫn chi tiết và bài tập vận dụng.
Đặc điểm lực đàn hồi của lò xo:
+ Lực đàn hồi xuất hiện khi lò xo bị biến dạng và tác dụng lên các vật tiếp xúc hoặc gắn với hai đầu của nó.
+ Lực đàn hồi có:
* Phương: dọc theo trục của lò xo.
* Chiều: ngược với ngoại lực gây ra biến dạng. Tức là khi lò xo bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng vào trong còn khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng ra ngoài.
* Độ lớn: tuân theo 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.
Trong đó
+ k là hệ số đàn hồi (độ cứng của lò xo) (N/m): phụ thuộc vào bản chất và kích thước của lò xo.
+ : độ biến dạng của lò xo (m);
+ l: chiều dài khi biến dạng (m).
+ lo: chiều dài tự nhiên (m).
+ Fđh: lực đàn hồi (N).
Lực đàn hồi trong những trường hợp đặc biệt:
- Đối với dây cao su hay dây thép: lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị kéo dãn nên gọi là lực căng dây.
- Đối với các mặt tiếp xúc: lực đàn hồi xuất hiện khi bị ép có phương vuông góc với bề mặt tiếp xúc gọi là phản lực đàn hồi.
Biến số liên quan
Chiều dài tự nhiên của lò xo - Vật lý 10
Vật lý 10. Chiều dài tự nhiên của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Chiều dài tự nhiên của lò xo là chiều dài ban đầu của lò xo khi chưa có bất cứ lực gì hay vật gì tác dụng vào.
Đơn vị tính: mét ()
Chiều dài của lò xo - Vật lý 10
Vật lý 10. Chiều dài của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
là chiều dài của lò xo khi vật nặng ở vị trí cân bằng (VTCB).
Đơn vị tính: mét ()
Độ biến dạng của lò xo - Vật lý 10
Vật lý 10. Độ biến dạng của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Độ biến dạng của lò xo là hiệu giữa chiều dài khi biến dạng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Đơn vị tính: mét ()
Các câu hỏi liên quan
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 0
Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị thì tần số dao động riêng của mạch là . Để tần số dao động riêng của mạch là thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 0
Xét hai mạch dao động điện từ lí tưởng. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là , của mạch thứ hai là . Ban đầu điện tích trên mỗi bản tụ điện có độ lớn cực đại . Sau đó mỗi tụ điện phóng điện qua cuộn cảm của mạch. Khi điện tích trên mỗi bản tụ của hai mạch đều có độ lớn bằng thì tỉ số độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ nhất và độ lớn cường độ dòng điện trong mạch thứ hai là
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 0
Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho biên độ của sóng điện từ cao tần (gọi là sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần. Cho tần số sóng mang là . Khi dao động âm tần có tần số thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 0
Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện có điện dung và cuộn cảm thuần có độ tự cảm . Máy này thu được sóng điện từ có bước sóng . Để thu được sóng điện từ có bước sóng , phải mắc song song với tụ điện của mạch dao động một tụ điện có điện dung