5.18 Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp thành hệ hai lò xo mắc nối tiếp và hệ hai lò xo mắc song song.
5.18 Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp thành hệ hai lò xo mắc nối tiếp và hệ hai lò xo mắc song song. Sau đó, họ treo các vật với trọng lượng khác nhau vào đầu dưới mỗi hệ lò xo treo thẳng đứng, rồi đo độ giãn. Kết quả đo được cho ở bảng dưới đây.
Trọng lượng (N) | Độ giãn (cm) | |
Hệ lò xo nối tiếp | Hệ lò xo song song | |
0 | 0 | 0 |
0,5 | 2,5 | 0,7 |
1,0 | 6,2 | 1,5 |
1,5 | 9,5 | 2,6 |
2,0 | 13,6 | 3,4 |
2,5 | 17,5 | 4,4 |
3,0 | 21,4 | 5,3 |
a) Với mỗi hệ lò xo nối tiếp và hệ lò xo song song, vẽ đồ thị biểu diễn liên hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới hệ lò xo và độ giãn của hệ.
b) Sử dụng đồ thị để tính độ cứng cho mỗi hệ lò xo.
c) Sử dụng đồ thị để chứng tỏ rằng độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp bằng một phần tư độ cứng của hệ hai lò xo song song.
d) Đối với hệ hai lò xo nối tiếp, tính sai số tỉ đối trong mỗi lần đo độ giãn, nếu sai số tuyệt đối là $\pm $ 0,1 cm.
a) Đồ thị:
b) Độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp là:
$k_{1}=\frac{3}{21,4}=0,14N/cm$
Độ cứng của hệ hai lò xo song song là:
$k_{2}=\frac{3}{5,3}=0,57N/cm$
c) Tỉ số độ cứng là: $\frac{0,57}{0,14}$ = 4
d) Kết quả tính sai số:
| Độ giãn (cm) | Sai số tỉ đối |
| 2,5 | 4,0 |
| 6,2 | 1,6 |
| 9,5 | 1,1 |
| 13,6 | 0,7 |
| 17,5 | 0,6 |
| 21,4 | 0,5 |
Bình luận