Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một lò xo xoắn có độ dài ban đầu là 12,5cm. Khi treo một quả cân 100g thì độ dài của lò xo là 13cm. Nếu treo quả cân 500g thì lò xo bị dãn ra so với ban đầu một đoạn bao nhiêu?

Một lò xo xoắn có độ dài ban đầu là 12,5cm. Khi treo một quả cân 100g thì độ dài của lò xo là 13cm. Nếu treo quả cân 500g thì lò xo bị dãn ra so với ban đầu một đoạn bao nhiêu?
2 trả lời
Hỏi chi tiết
364
1
1
Phạm Tuyên
29/04/2023 20:23:43
+5đ tặng

Ta có thể sử dụng định luật Hooke để giải bài toán này. Định luật Hooke cho biết: "Độ căng (sự dãn ra hoặc co lại) của một lò xo xoắn tỉ lệ thuận với lực đang được áp dụng lên nó, và tỉ lệ nghịch với độ cứng của lò xo." Cụ thể, độ căng ΔL của một lò xo xoắn có thể tính bằng công thức sau:

ΔL = F / k

Trong đó:

  • ΔL là độ căng của lò xo (đơn vị: mét)
  • F là lực đang được áp dụng lên lò xo (đơn vị: N)
  • k là độ cứng của lò xo (đơn vị: N/m)

Ta cần tìm độ căng của lò xo khi treo quả cân 500g, giả sử lực này là F2. Khi đó:

F1 = 100g = 0,1kg (lực đang được áp dụng khi độ dài của lò xo là 13cm) F2 = 500g = 0,5kg (lực đang được áp dụng để tính độ dãn của lò xo)

Độ cứng của lò xo k có thể tính bằng công thức:

k = (F1 - F2) / (ΔL2 - ΔL1)

Trong đó:

  • ΔL1 là độ dãn của lò xo khi độ dài của nó là 12,5cm (không có quả cân)
  • ΔL2 là độ dãn của lò xo khi độ dài của nó là 13cm (có quả cân 100g)

Ta có: ΔL1 = 0 (vì không có quả cân) ΔL2 = 13cm - 12,5cm = 0,5cm = 0,005m

k = (F1 - F2) / (ΔL2 - ΔL1) = (0,1kg - 0,5kg) / (0,005m - 0) = -80N/m

Lưu ý rằng giá trị độ cứng k là số âm, điều này cho thấy lò xo xoắn là một loại lò xo "nghịch đảo" (tức là khi lực đang được áp dụng lên lò xo tăng lên, độ dãn của lò xo cũng tăng lên).

Sau khi tính được độ cứng của lò xo, ta có thể tính độ dãn ΔL của lò xo khi treo quả cân 500g bằng công thức:

ΔL = F2 / k = 0,5kg / (-80N/m) = -0,00625m = -6,25mm

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
0
1
Nguyễn Thị Yến Nhi
29/04/2023 22:08:52
+4đ tặng
Ta có thể sử dụng định luật Hooke để giải bài toán này. Định luật Hooke cho biết: "Độ căng (sự dãn ra hoặc co lại) của một lò xo xoắn tỉ lệ thuận với lực đang được áp dụng lên nó, và tỉ lệ nghịch với độ cứng của lò xo." Cụ thể, độ căng ΔL của một lò xo xoắn có thể tính bằng công thức sau:
ΔL = F / k
Trong đó:
Ta cần tìm độ căng của lò xo khi treo quả cân 500g, giả sử lực này là F2. Khi đó:
F1 = 100g = 0,1kg (lực đang được áp dụng khi độ dài của lò xo là 13cm) F2 = 500g = 0,5kg (lực đang được áp dụng để tính độ dãn của lò xo)
Độ cứng của lò xo k có thể tính bằng công thức:
k = (F1 - F2) / (ΔL2 - ΔL1)
Trong đó:
Ta có: ΔL1 = 0 (vì không có quả cân) ΔL2 = 13cm - 12,5cm = 0,5cm = 0,005m
k = (F1 - F2) / (ΔL2 - ΔL1) = (0,1kg - 0,5kg) / (0,005m - 0) = -80N/m
Lưu ý rằng giá trị độ cứng k là số âm, điều này cho thấy lò xo xoắn là một loại lò xo "nghịch đảo" (tức là khi lực đang được áp dụng lên lò xo tăng lên, độ dãn của lò xo cũng tăng lên).
Sau khi tính được độ cứng của lò xo, ta có thể tính độ dãn ΔL của lò xo khi treo quả cân 500g bằng công thức:
ΔL = F2 / k = 0,5kg / (-80N/m)=-0,00625m=-6,25mm

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư