Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng. Khi tác dụng một lực F = 3 N kéo lò xo cũng theo phương ngang, ta thấy nó dãn 2 cm. a. Tìm độ cứng của lò xo. b. Xác định giá trị thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn được 2 cm. c. Tính công do lực đàn hồi thực hiện khi lò xo đựợc kéo dãn thêm từ 2 cm đến 3,5 cm. Công này dương hay âm? Giải thích ý nghĩA. Bỏ qua mọi lực cản.

Đáp án+Giải thích các bước giải:

a,

+Đổi $2cm=0,02m$

+Độ cứng lò xo là:

$F=F_{đh}=k\Delta l$

$⇒k=\frac{F}{\Delta l}$

$⇔k=\frac{3}{0,02}$

$⇔k=150(N/m)$

b,

+Thế năng đàn hồi của lò xo:

$W_{t}=0,5k(\Delta l)^2$

$⇔W_{t}=0,5.150.0,02^2=0,03(J)$

c,

+Đổi :$3,5cm=0,035m$

+Độ giảm thế năng bằng công của ngoại lực:

$0,5.150.0,02^2-0,5.150.0,035^2=A_{F_{đh}}$

$⇒A_{F_{đh}}≈-0,06(J)$

$⇒$ Đây là công cản

$⇒$ Vì khi ta càng kéo lò xo càng dãn nhiều thì lực đàn hồi của lò xo kéo lò xo trở về vị trí cân bằng lại càng lớn.

$⇒$ Lực đàn hồi ở trường hợp này là lực cản, kéo lò xo trở lại vị trí cân bằng.