Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo bằng cách treo một đầu của lò xo thẳng đúng vào một điểm cố định. Hãy điền các chỗ trống trong bảng. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn lò xo.
Dạng bài: Vật lý 10. Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo bằng cách treo một đầu của một lò xo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu kia của lò xo được buộc lần lượt vào nhiều vật có trọng lượng khác nhau. Hướng dẫn chi tiết.
Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo bằng cách treo một đầu của một lò xo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu kia của lò xo được buộc lần lượt vào nhiều vật có trọng lượng khác nhau. Học sinh này đo được các chiều dài của lò xo như trong bảng.
Trọng lượng (N) | Chiều dài (mm) | Độ dãn (mm) |
0 | 50 | 0 |
0,2 | 54 | 4 |
0,3 | 56 | -- |
0,5 | -- | 10 |
0,8 | 66 | -- |
a) Hãy điền các chỗ trống trong bảng.
b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn lò xo theo lực tác dụng vào lò xo. Tính độ cứng của lò xo dùng trong thí nghiệm.
Công thức liên quan
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
Độ cứng lò xo
Vật lý 10. Độ cứng của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
- Độ cứng của lò xo tuân theo liên hệ tuyến tính giữa lực đàn hồi và độ biến dạng.
- Độ cứng của lò xo phụ thuộc vào chất liệu và độ dài của lò xo.
Đơn vị tính:
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 ()
Lực đàn hồi - Vật lý 10
Vật lý 10. Lực đàn hồi. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi một lò xo khi nó bị nén lại hoặc kéo giãn ra. Lực đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.
Đơn vị tính: Newton
Các câu hỏi liên quan
Khi quả nặng ở vị trí cao nhất lực tác dụng lên điểm treo lò xo sẽ bằng bao nhiêu?
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 2
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi cân bằng lò xo bị dãn 3cm. Độ cứng lò xo là K = 200N/m, biên độ khi dao động là 8cm. Khi quả nặng ở vị trí cao nhất lực tác dụng lên điểm treo lò xo sẽ
Lý thuyết về dao động điều hòa
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 1
Đối với dao động điều hòa, điều gì sau đây sai ?
Độ cứng K của lò xo và vận tốc cực đại của vật lần lượt là
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 1
Một vật nhỏ có khối lượng m = 200g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng K. Kích thích để con lắc dao động điều hoà (bỏ qua các lực ma sát) với gia tốc cực đại bằng 16m/ và cơ năng bằng 6,4.1J. Độ cứng K của lò xo và vận tốc cực đại của vật lần lượt là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100N/m. Ở vị trí cân bằng lò xo giãn 4cm. Chu kỳ và biên độ dao động là.
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 1
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có độ cứng 100N/m. Ở vị trí cân bằng lò xo giãn 4cm. Truyền cho vật động năng 0,125J vật dao động theo phương thẳng đứng. g = 10m/, . Chu kì và biên độ dao động của vật là
Khi vật có động năng 10mJ thì cách VTCB 1cm, khi có động năng 5mJ thì cách VTCB là
- Trắc nghiệm
- Độ khó: 2
Con lắc lò xo nằm ngang có k =100 N/m, m = 1kg dao động điều hoà. Khi vật có động năng 10mJ thì cách VTCB 1cm, khi có động năng 5mJ thì cách VTCB là