Khi treo vật khối lượng \(200g\) vào một lò xo thì nó dãn ra một đoạn \(4cm\). Tìm độ cứng của lò xo, lấy \(g = 10m/{s^2}\).
Trả lời bởi giáo viên
Vật nặng chịu tác dụng của: \(\overrightarrow {{F_{dh}}} ;\overrightarrow P \)
+ Lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k.\Delta l\)
+ Trọng lực: \(P = mg\)
Khi vật cân bằng thì:
\(\begin{array}{l}\overrightarrow {{F_{dh}}} + \vec P = \vec 0 \Rightarrow {F_{dh}} = P \Leftrightarrow k.\Delta l = mg\\ \Rightarrow k = \dfrac{{mg}}{{\Delta l}} = \dfrac{{0,2.10}}{{0,04}} = 50N/m\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
- Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
+ Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo làm nó biến dạng
+ Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng. Khi lò xo bị dãn lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong. Khi lò xo bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài.
- Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k\left| {\Delta l} \right|\) |
Trong đó:
+ k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m.
+ \(\Delta l = \left| {l - {l_0}} \right|\) là độ biến dạng (độ dãn hay nén) của lò xo.
- Điều kiện cân bằng của một chất điểm: Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không.
\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + .... = \overrightarrow 0 \)