Dạng bài tập Tính độ cứng của lò xo và áp dụng định luật Hooke

PHẦN CHƯƠNG VII: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

Dạng 1: Tính độ cứng của lò xo và áp dụng định luật Hooke

Bài tập 1: Một lò xo có độ cứng 80 N/m được treo thẳng đứng. Khi móc vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 400 g thì lò xo dài 18 cm. Hỏi khi chưa móc vật thì lò xo dài bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s$^{2}$.

Bài tập 2: Hai lò xo cùng chiều dài tự nhiên, có độ cứng lần lượt là k1 = 40 N/m và k2 = 60 N/m. Hỏi nếu ghép song song hai lò xo thì độ cứng tương đương là bao nhiêu?

Bài tập 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là lo. Treo lò xo thẳng đứng và móc vào đầu dưới một vật khối lượng m1 = 100 g thì chiều dài lò xo bằng 31 cm. Treo thêm vào đầu dưới một vật nữa có khối lượng m2 = 100 g thì chiều dài lò xo bằng 32 cm. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tìm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.


Bài tập 1:

Gọi chiều dài ban đầu của lò xo là lo 

Khi ở trạng thái cân bằng: P = Fđh

=> mg = k|Δl| => |Δl| = $\frac{mg}{k}=\frac{0,4.10}{80}=0,05 m$

=> |Δl| = |l - lo| = 0,05 m

=> |0,18 - lo| = 0,05 => lo = 0,13 m = 13 cm.

Bài tập 2:

Lò xo ghép song song thì độ cứng của hệ lò xo là:

k = k1 + k2 = 40 + 60 = 100 N/m.

Bài tập 3:

Khi chỉ có vật m1:

m1g = k(l1 - lo) (1)

Khi treo cả 2 vật:

(m1 + m2)g = k(l2 - lo) (2)

Chia (1) cho (2) ta có:

$\Rightarrow \frac{0,1}{0,1+0,1}=\frac{0,31-l_{o}}{0,32-l_{o}}\Rightarrow l_{o}=0,3 m$

Thay vào (1) ta được k = 100 N/m.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác