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 ()
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 ()
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/bien-so-chieu-dai-tu-nhien-cua-lo-xo-vat-ly-10-55?return_url=%2Fbien-so%3Fbien_so_vat_ly%3DV%25E1%25BA%25ADn%2Bt%25E1%25BB%2591c%2Bc%25E1%25BB%25A7a%2Belectron%2B%25E1%25BB%259F%2Btr%25E1%25BA%25A1ng%2Bth%25C3%25A1i%2Bd%25E1%25BB%25ABng%2Bn.
Video giới thiệu sơ lược về các đặc điểm cơ bản của con lắc lò xo kèm bài tập áp dụng và hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Độ biến dạng ban đầu của lò xo tại vị trí cân bằng là độ dãn hoặc nén của lò xo khi lực đàn hồi cân bằng với lực tác dụng lên dây treo khi vật đứng yên.
Đơn vị tính: mét
Khái niệm:
Vận tốc của vật dao động điều hòa có độ lớn cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng, tức là li độ của vật lúc này bằng 0.
Đơn vị tính:
Khái niệm:
là tên đặt góc thường được dùng trong các trường hợp của chương trình vật lý 10.
Ví dụ:
là góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng của con lắc đơn.
là góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng.
Đơn vị tính: hoặc .
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 ()
Khái niệm:
Độ biến dạng ban đầu của lò xo tại vị trí cân bằng là độ dãn hoặc nén của lò xo khi lực đàn hồi cân bằng với lực tác dụng lên dây treo khi vật đứng yên.
Đơn vị tính: mét
Giải thích:
- Độ biến dạng của lò xo là hiệu số giữa chiều dài ở trạng thái đang xét và chiều dài tự nhiên ban đầu của lò xo .
- Nếu => lò xo đang bị dãn và sẽ tác dụng lực kéo.
- Nếu => lò xo đang bị nén và sẽ tác dụng lực đẩy.
Hình 1: Lò xo đang bị nén dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng M gây ra
Hình 2: Lò xo đang bị dãn dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng m gây ra
Chú thích:
: độ biến dạng của lò xo .
: chiều dài tự nhiên - chiều dài ban đầu của lò xo .
: chiều dài lúc sau của lò xo .
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)
Trường hợp lò xo nằm ngang:
Tại vị trí cân bằng: F=Fdh⇔F=k.∆l.
Độ biến dạng lò xo tại vị trí cân bằng:
Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng:
Chú thích:
F: lực tác dụng (N).
Fđh: lực đàn hồi (N).
k: độ cứng lò xo (N/m).
∆l: độ biến dạng của lò xo (m)
l: chiều dài của lò xo ở vị trí đang xét (m).
lo: chiều dài tự nhiên của lò xo - khi chưa có lực tác dụng (m).
Lưu ý : Nếu ban đầu chưa tác dụng lực hoặc lò xo ở chiều dài tự nhiên thì dô biến dạng ban đầu bằng không.
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).
Trường hợp lò xo treo trên mặt phẳng nghiêng:
Tại vị trí cân bằng: P.sin(α)=Fdh⇔m.g.sin(α)=k.∆l.
Độ biến dạng lò xo tại vị trí cân bằng: ∆l=P.sin(α)k=m.g.sin(α)k
Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng: l=lo+∆l
Chú thích:
P: trọng lực tác dụng (N).
Fđh: lực đàn hồi (N).
k: độ cứng lò xo (N/m).
∆l: độ biến dạng của lò xo (m)
l: chiều dài cảu lò xo ở vị trí đang xét (m).
lo: chiều dài tự nhiên của lò xo - khi chưa có lực tác dụng (m).
α: góc tạo bởi mặt phẳng nghiêng so với phương ngang (deg) hoặc (rad).
Chú thích:
: Độ biến dạng (độ dãn hay nén) của lò xo tại vị trí cân bằng .
: Chiều dài lò xo khi gắn vật và chưa dao động .
: Chiều dài tự nhiên (chiều dài ban đầu) của lò xo
m: khối lượng của vật
Gia tốc trọng trường
Độ cứng của lò xo
Khi quay ngang:
Khi quay hợp góc :
Khi thanh quay đều:
Khi quay trên phương ngang:
Khi quay hợp với phương thẳng 1 góc :
Chú thích : Li độ của vật
: Biên độ của vật
Gia tốc cực đại
:Gia tốc của vật
n : tỉ số động năng và thế năng
Vận tốc của vật
: Vận tốc cực đại của vật
l: Chiều dài dây đang bị thay đổi
: Chiều dài ban đầu
:Độ biến dạng của lò xo tại VTCB
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ dài tự nhiên của lò xo là 22cm. Vật mắc vào lò xo có khối lượng m = 120g. Khi hệ thống ở trạng thái cân bằng thì độ dài của lò xo là 24cm. Lấy . Tần số dao động của vật là
Một vật nhỏ khối lượng m = 400g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 40N/m. Đưa vật lên đến vị trí lò xo không bị biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Cho g = 10m/s. Chọn gốc toạ độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống dưới và gốc thời gian khi vật ở vị trí lò xo bị giãn một đoạn 5cm và vật đang đi lên. Bỏ qua mọi lực cản. Phương trình dao động của vật sẽ là?
Một vật dao động điều hoà, cứ sau một khoảng thời gian 2,5s thì động năng lại bằng thế năng. Tần số dao động của vật là
Một vật dao động điều hoà, thời điểm thứ hai vật có động năng bằng ba lần thế năng kể từ lúc vật có li độ cực đại là . Chu kỳ dao động của vật là
Vật dao động điều hòa có động năng bằng thế năng khi vật có li độ
Một con lắc lò xo dao động điều hoà đi được 40cm trong thời gian một chu kì dao động. Con lắc có động năng gấp ba lần thế năng tại vị trí có li độ bằng
Một con lắc lò xo dao động điều hoà khi vật đi qua vị trí có li độ bằng nửa biên độ thì
Một con lắc lò xo dao động điều hoà khi vật đi qua vị trí có li độ thì
Con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 100g, chiều dài tự nhiên 20cm treo thẳng đứng. Khi vật cân bằng lò xo có chiều dài 22,5cm. Kích thích để con lắc dao động theo phương thẳng đứng. Thế năng của vật khi lò xo có chiều dài 24,5cm là
Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng m = 200g treo thẳng đứng dao động điều hoà. Chiều dài tự nhiên của lò xo là = 30cm. Lấy g = 10. Khi lò xo có chiều dài l = 28cm thì vận tốc bằng không và lúc đó lực đàn hồi có độ lớn = 2N. Năng lượng dao động của vật là
Một quả cầu có khối lượng m = 100g được treo vào đầu dưới của một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 30cm, độ cứng k = 100N/m, đầu trên cố định. Cho g = 10m/s2. Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng là :
Vật dao động điều hòa có động năng bằng 3 thế năng khi vật có li độ bằng bao nhiêu?
Một lò xo có chiều dài tự nhiên = 20cm, độ cứng k = 20N/m. Gắn lò xo trên thanh nhẹ OA nằm ngang, một đầu lò xo gắn với O, đầu còn lại gắn quả cầu có khối lượng m = 200g, quả cầu chuyển động không ma sát trên thanh ngang. Cho thanh quay tròn đều trên mặt phẳng ngang thì chiều dài lò xo là 25cm. Trong 1 giây thanh OA quay được số vòng là
Một lò xo có chiều dài tự nhiên = 20cm, độ cứng k = 20N/m. Gắn lò xo trên thanh nhẹ OA nằm ngang, một đầu lò xo gắn với O, đầu còn lại gắn quả cầu có khối lượng m = 200g, quả cầu chuyển động không ma sát trên thanh ngang. Thanh quay tròn đều với vận tốc góc 4,47rad/s. Khi quay, chiều dài của lò xo là
Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1 cm nếu chịu lực kéo 0,1N. Treo vào lò xo 1 hòn bi có khối lượng 10g quay đều xung quanh trục thẳng đứng () với tốc độ góc . Khi ấy, lò xo làm với phương thẳng đứng góc . Lấy g = Số vòng vật quay trong 1 phút là
Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1cm nếu chịu lực kéo 0,1N. Treo một hòn bi nặng m = 10g vào lò xo rồi quay đều lò xo xung quanh một trục thẳng đứng () với vận tốc góc . Khi ấy, trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc . Lấy g = . Số vòng quay trong 2 phút bằng
Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1cm nếu chịu lực kéo 0,1N. Treo một hòn bi nặng m = 10g vào lò xo rồi quay đều lò xo xung quanh một trục thẳng đứng () với vận tốc góc . Khi ấy, trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc . Lấy g =. Chiều dài của lò xo lúc này bằng
Một lò xo nếu chịu tác dụng lực kéo 1N thì giãn ra thêm 1cm. Treo một vật nặng 1kg vào lò xo rồi cho nó dao động thẳng đứng. Chu kì dao động của vật là :
Lò xo có độ cứng k = 80N/m, một đầu gắn vào giá cố định, đầu còn lại gắn với một quả cầu nhỏ có khối lượng m = 800g. Người ta kích thích quả cầu dao động điều hoà bằng cách kéo nó xuống dưới vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng đến vị trí cách vị trí cân bằng 10cm rồi thả nhẹ. Thời gian ngắn nhất để quả cầu đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí mà tại đó lò xo không biến dạng là ( lấy g = 10m/)
Con lắc lò xo treo thẳng đứng, độ cứng k = 80N/m, vật nặng khối lượng m = 200g dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A = 5cm, lấy g = 10m/. Trong một chu kỳ T, thời gian lò xo giãn là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hoà với biên độ 4cm, chu kì 0,5s. Khối lượng quả nặng 400g. Lấy g =10m/. Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào quả nặng là
Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 0,2kg treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m. Cho vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A = 1,5cm. Lực đàn hồi cực đại có giá trị
Một con lắc lò xo gồm một quả nặng có khối lượng m = 0,2kg treo vào lò xo có độ cứng k = 100N/m. Cho vật dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A = 3cm. Lực đàn hồi cực tiểu có giá trị là
Con lắc lò xo có m = 200g, chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng là 30cm dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số góc là 10rad/s. Lực hồi phục tác dụng vào vật khi lò xo có chiều dài 33cm là
Một con lắc lò xo có độ cứng K = 1N/cm treo thẳng đứng dao động điều hòa với phương trình x = 6cos()cm. Lấy g = = 10m/. Lực đàn hồi cực đại là
Cho hệ dao động (h.vẽ). Biết =10N/m; =15N/m; m=100g. Tổng độ giãn của 2 lò xo là 5cm. Kéo vật tới vị trí để lò xo 2 không nén, không giãn rồi thả ra. Vật dao động điều hoà .Năng lượng dao động của vật là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, vật có khối lượng m = 1kg. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới sao cho lò xo dãn đoạn 6cm, rồi buông ra cho vật dao động điều hoà với năng lượng dao động là 0,05J. Lấy g = 10m/. Biên độ dao động của vật là
Một lò xo có khối lượng không đáng kể, chiều dài tự nhiên , độ cứng k treo thẳng đứng. Lần lượt: treo vật vào lò xo thì chiều dài của nó là 31cm; treo thêm vật vào lò xo thì chiều dài của lò xo là 32cm. Cho . Chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo là
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có K = 100N/m, khối lượng quả nặng m = 400g . Từ vị trí cân bằng đưa vật đến vị trí lò xo bị nén 4cm rồi thả nhẹ. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, t = 0 khi thả vật.Lấy g = 10m/ , = 10. Phương trình dao động là
Cho một lò xo nằm theo phương nằm ngang một đầu cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng m khi tác dụng một lực thì lò xo dãn một đoạn là . Độ cứng của lò xo có giá trị là?
Cho một lò xo nằm theo phương nằm ngang một đầu cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng m khi tác dụng một lực thì lò xo dãn một đoạn là . Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra là?
Lực đặc trưng cho điều gì sau đây?
Hệ hai lò xo được nối với nhau như hai hình vẽ. Tìm độ dãn của mỗi lò xo khi treo vật . Biết ;
Hệ hai lò xo được nối với nhau như hai hình vẽ. Tìm độ dãn của mỗi lò xo khi treo vật . Biết ;
Hai lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng lần lượt là , có cùng độ dài tự nhiên được treo thẳng đứng như hình vẽ. Đầu dưới 2 lò xo nối với 1 vật có khối lượng . Tính chiều dài lò xo khi vật cân bằng. Lấy .
Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 12,5 N/m có một vật nặng 10 g gắn vào đầu của lò xo. Đầu kia cố định gắn vào trục quay. Vật nặng m quay tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 2 vòng/s. Tính độ giãn của lò xo.
Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 12,5 N/m có một vật nặng 10 g gắn vào đầu của lò xo. Đầu kia cố định gắn vào trục quay. Lò xo sẽ không thể có lại trạng thái cũ nếu giãn dài hơn 40 cm. Tính số vòng quay tối đa của m trong một phút, cho .
Một đĩa tròn nằm ngang có thể quay quanh một trục thẳng đứng. Vật đặt trên đĩa, nối với trục quay bởi một lò xo nằm ngang. Nếu số vòng quay không quá , lò xo không biến dạng. Nếu số vòng quay là lò xo giãn dài gấp đôi. Cho . Tính độ cứng k của lò xo.
Một con lắc lò xo nằm ngang lý tưởng dao động với biên độ 2 cm. Lò xo có độ cứng của lò xo 100 N/m, vật nặng có khối lượng là 400 g. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp vật đi qua vị trí lò xo bị nén 2 cm là 1 giây. Hỏi quãng đường lớn nhất vật đi được trong 5 giây là bao nhiêu? Cho
Một con lắc lò xo có độ cứng , đầu trên cố định còn đầu dưới gắn vật nặng , Cho vật m dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì thấy thời gian lò xo nén trong chu kỳ là 0,1s. Cho , biên độ dao động của vật là
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, khi con lắc ở vị trí cân bằng lò xo dãn 9 cm. Thời gian con lắc bị nén trong chu kỳ là 0,1s. Lấy . Biên độ dao động của vật là
Một lò xo khối lượng không đáng kể độ cứng . Một đầu treo vào một điểm cố định, đầu còn lại treo một vật nặng khối lượng 500g. Từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới theo phương thẳng đứng một đoạn 10cm rồi buông nhẹ cho vật dao động điều hòa. Lấy . Xác định thời gian mà lò xo bị nén và bị dãn trong một chu kỳ
Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, từ vị trí cân bằng kéo vật xuống dưới trục của lò xo với vị trí lò dãn 7,5 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động điều hòa, sau một khoảng thời gian ngắn nhất (s) thì gia tốc của vật bằng 0,5 gia tốc ban đầu. Lấy gia tốc trọng trường . Thời gian mà lò xo bị nén trong một chu kì là
Trong một dao động cơ điều hòa, những đại lượng nào sau đây có giá trị không thay đổi?
Con lắc lò xo dao động thẳng đứng với cơ năng là W = 0,072 J. Vật gắn vào lò xo có khối lượng m = 100 g . Lấy . Lúc vật m dao động qua vị trí lò xo không biến dạng thì động năng của nó là 47 mJ. Khi con lắc lò xo đứng yên thì độ giãn của lò xo là
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc tại vị trí có gia tốc trọng trường g. Khi qua vị trí cân bằng, độ giãn của lò xo là
Một vật khối lượng dao động điều hòa với phương trình cm. Lấy =10. Lực phục hồi (lực kéo về) tác dụng lên vật vào thời điểm 0,5 s có độ lớn là
Khi một con lắc lò xo dao động theo phương ngang với biên độ 4 cm. Nếu chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng thì tại vị trí thế năng bằng 4 mJ, lực đàn hồi có độ lớn 0,4 N. Năng lượng dao động của hệ là
Tại một thời điểm khi vật thực dao động điều hòa có vận tốc bằng vận tốc cực đại thì vật có li độ bằng bao nhiêu?
Khi người ta treo quả cân có khối lượng vào đầu dưới một lò xo (đầu trên cố định), thì lò xo dài 31 cm. Khi treo thêm quả cân nữa thì lò xo dài 33 cm. Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo. Lấy .
Một lò xo được giữ cố định một đầu. Khi tác dụng vào đầu kia của nó một lực kéo thì nó có chiều dài . Khi lực kéo là thì nó có chiều dài . Tìm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Lò xo dài thêm 8 cm khi treo một vật có trọng lượng 6 N. Nếu treo một vật có trọng lượng 3 N thì nó dài thêm một đoạn bao nhiêu?
Khi móc một quả cân khối lượng 200 g vào lò xo treo thẳng đứng thì lò xo dãn 3 cm. Muốn lò xo dãn 4,5 cm thì phải treo vào lò xo một vật có khối lượng là
Treo một lò xo thẳng đứng, khi móc vào đầu dưới của lò xo một quả cân 50 g thì lò xo có độ dài là 11,5 cm, nếu thay bằng quả cân 100 g thì lò xo có độ dài 13,5 cm. Chiều dài tự nhiên của lò xo bằng bao nhiêu?
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!
Khi quay ngang:
Khi quay hợp góc :