Độ biến dạng của lò xo - Vật lý 10 

Vật lý 10. Độ biến dạng của lò xo. Hướng dẫn chi tiết.


Làm bài tập

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement
Advertisement

Độ biến dạng của lò xo - Vật lý 10

Δl

 

Khái niệm: Độ biến dạng của lò xo là hiệu số chiều dài của lò xo ở trạng thái sau so với trạng thái đầu.

 

Đơn vị tính: m.

Advertisement

Các công thức liên quan


Δl=l-lo

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 (lo).

- Nếu l>lo=> lò xo đang bị dãn và sẽ tác dụng lực kéo.

- Nếu l<lo => lò xo đang bị nén và sẽ tác dụng lực đẩy.

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-do-bien-dang-cua-lo-xo-36-0

Hình 1: Lò xo đang bị nén dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng M gây ra (l<lo)

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-do-bien-dang-cua-lo-xo-36-1

Hình 2: Lò xo đang bị dãn dưới tác dụng của trọng lực do quả nặng m gây ra(l>lo)

Chú thích:

Δl: độ biến dạng của lò xo (m).

lo: chiều dài tự nhiên - chiều dài ban đầu của lò xo (m).

l: chiều dài lúc sau của lò xo (m).


Xem thêm

Fđh=k.l

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

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-do-lon-luc-dan-hoi-37-0

- 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 Fđh=-k.l 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:

Fđh: lực đàn hồi (N).

k: độ cứng lò xo (N/m).

∆l: độ biến dạng của lò xo (m)

 


Xem thêm

l=Fk

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: l0=Fk

Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng: l=l0+l0

 

hinh-anh-dinh-luat-hooke-khi-lo-xo-nam-ngang-38-0

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.

 

 


Xem thêm

l0=mgk

Trường hợp lò xo treo thằng đứng:

Tại vị trí cân bằng: 

P=Fdhmg=k.l0

Độ biến dạng lò xo tại vị trí cân bằng: l0=Pk

Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng: l=l0+l0

hinh-anh-dinh-luat-hooke-khi-lo-xo-treo-thang-dung-39-0

Chú thích:

P: trọng lực tác dụng (N).

Fđh: lực đàn hồi (N).

k: độ cứng lò xo (N/m).

l0: độ biến dạng ban đầu của lò xo (m)

l: chiều dài của lò xo ở vị trí đang xét (m).

l0: chiều dài tự nhiên của lò xo - khi chưa có lực tác dụng (m).

 


Xem thêm

l0=mg.sinαk

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

hinh-anh-dinh-luat-hooke-khi-lo-xo-treo-tren-mat-phang-nghieng-40-0

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).


Xem thêm

Wđh=12k.(l)2

 

Chú thích:

k: độ cứng của lò xo (N/m).

l: độ biến đạng của lò xo (m).

Wđh: thế năng đàn hồi (J).


Xem thêm

W=Wđ+Wđh=Wđ max=Wđh max =const

 

Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là đại lượng bảo toàn.

W=12.m.v2+12.k.(l)2 =12.m.v2max=12.k.(lmax)2 =const

 

Chú thích:

W: cơ năng (J).

Wđ; Wđmax: động năng - động năng cực đại (J).

Wđh; Wđh max: thế năng - thế năng đàn hồi cực đại (J).

 

Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi, trọng lực, ngoài ra nếu chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát... thì cơ năng của vật sẽ bị biến đổi. Công của lực cản, lực ma sát.. sẽ bằng độ biến thiên cơ năng.

 


Xem thêm

Khi quay ngang:P=k.l=ml+l0ω2

Khi quay hợp góc α:P=ml+l0cosα.ω2

hinh-anh-toc-do-goc-quay-deu-cua-thanh-vat-ly-12-303-0

Khi thanh quay đều: 

P+Fđh=maht

Khi quay trên phương ngang:

P=k.l=ml+l0ω2

Khi quay hợp với phương thẳng 1 góc α:

P=ml+l0cosα.ω2


Xem thêm

Mắc song song : F=Fdh1+Fdh2 , l=l1=l2

Mắc nối tiếp : F=Fdh1=Fdh2  ,l=l1+l2

hinh-anh-luc-dan-hoi-trong-he-lo-xo-865-0

Ta giả thiết bỏ qua khối lượng lò xo

Đối với hệ lò xo mắc song song

Định luật II Newton cho vật :

Fdh1+Fdh2+F=0k1l1+k2l2=F

Mặc khác : độ biến dạng của từng lò xo :l=l1=l2  ,F=Fdhhe=k1+k2.l

khe=k1+k2

Đối với hệ lò xo mắc nối tiếp:

Định luật II Newton cho vật:

Fdh1+F=0Fdh1=F

Tại điểm nối lò xo : Fdh1=-Fdh2Fdh1=Fdh2=F

Mặc khác : độ biến dạng của từng lò xo : l=l1+l2,

Fkhe=Fk1+Fk21khe=1k1+1k2


Xem thêm

Nằm ngang : l1+l2=AB-l01-l02 ; l1=k2k1l2

Thẳng đứng : l1=l2=Pk1+k2

hinh-anh-bai-toan-tim-do-dan-lo-xo-bi-nhot-869-0

Trường hợp lò xo nằm ngang :  Fdh1=Fdh2l1l2=k2k1

Khi ABl01+l02:l=l1+l2=AB-l01+l02

khe=k1+k2

Trường hợp lò xo thẳng đứng: 

P=Fdh1+Fdh2l1=l2P=k1+k2l=khe.ll1=l2=Pk1+k2

Độ biến dạng có độ lớn giống nhau nhưng một cái bị dãn và một cái bị nén.


Xem thêm

Advertisement

Biến số liên quan


Δl

 

Khái niệm: Độ biến dạng của lò xo là hiệu số chiều dài của lò xo ở trạng thái sau so với trạng thái đầu.

 

Đơn vị tính: m.


Xem thêm

k

Phụ thuộc vào chất liệu và độ dài của lò xo

Đơn vị tính: N/m.


Xem thêm

Fđh

 

Khái niệm: Là lực do lò xo tác dụng lên vật khi bị biến dạng.

Lò xo khi nén : lực đẩy

Lò xo khi kéo dãn: Lực kéo.

 

Đơn vị tính: Newton - viết tắt (N).


Xem thêm

Δl

 

Khái niệm: Độ biến dạng của lò xo là hiệu số chiều dài của lò xo ở trạng thái sau so với trạng thái đầu.

 

Đơn vị tính: m.


Xem thêm

α

 

Đơn vị tính: Deg hoặc Rad.


Xem thêm

Advertisement

Các câu hỏi liên quan

có 29 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý


Một lò xo có chiều dài tự nhiên lo= 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

Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 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

Trắc nghiệm Khó

Thanh quay tròn đều với vận tốc góc 4,47rad/s. Khi quay, chiều dài của lò xo là?

Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0 = 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

Trắc nghiệm Trung bình

Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1 cm nếu chịu lực kéo 0,1N...

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 ω0 . Khi ấy, lò xo làm với phương thẳng đứng góc α=60o. Lấy g = 10 m/s2 Số vòng vật quay trong 1 phút là

Trắc nghiệm Khó
Advertisement

Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1cm nếu chịu lực kéo 0,1N...

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 ω0  . Khi ấy, trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc α=60o. Lấy g = 10m/s2. Số vòng quay trong 2 phút bằng

Trắc nghiệm Khó

Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1cm nếu chịu lực kéo 0,1N....

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 ω. Khi ấy, trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc α=60o. Lấy g =10m/s2. Chiều dài của lò xo lúc này bằng

Trắc nghiệm Trung bình

Một lò xo nếu chịu tác dụng lực kéo 1N thì giãn ra thêm 1cm. Tìm chu kỳ dao động của con lắc .

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 : 

Trắc nghiệm Dễ
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập

Xác nhận nội dung

Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!


Advertisement

Học IELTS Miễn Phí

Advertisement
Advertisement


Tin Tức Liên Quan

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ (Đóng) - :(

Bạn hãy tắt trình chặn quảng cáo
Loading…