Một vật nặng có khối lượng 1 kg được treo trên một lò xo thì lò xo dài thêm 4 cm

Giải:

a. Ta biết rằng lực đàn hồi của lò xo bằng lực hút của trái đất đối với vật nặng. Theo định lý Hooke, ta có công thức:

\[F = kx\]

Trong đó:

• \(F\) là lực đàn hồi của lò xo (trọng lượng của vật nặng)


• \(k\) là hằng số đàn hồi của lò xo


• \(x\) là độ dài mà lò xo bị kéo dài hoặc co lại

Đề bài cho biết khi vật nặng treo lên, lò xo dài thêm 4 cm, tức là \(x = 0.04\) m. Ta cần tìm trọng lượng của vật nặng, hay là lực đàn hồi của lò xo.

Để tìm \(k\), ta cần biết rằng \(k\) chính là độ cứng của lò xo, được tính bằng công thức:

\[k = \frac{F}{x}\]

Thay vào công thức, ta có:

\[k = \frac{mg}{x}\]

Với \(m = 1\) kg và \(x = 0.04\) m, ta tính được \(k = \frac{1 \times 9.8}{0.04} = 245\) N/m.

Để tìm trọng lượng của vật nặng, ta thay \(k\) và \(x\) vào công thức ban đầu:

\[F = kx = 245 \times 0.04 = 9.8\) N.

Vậy trọng lượng của vật nặng là 9.8 N.

b. Để vẽ hình biểu diễn lực hút của trái đất tác dụng lên quả nặng, ta có thể vẽ một hình mũi tên chỉ về dưới, biểu diễn lực hút của trái đất. Lực này có độ lớn bằng trọng lượng của vật nặng, tức là 9.8 N.