Question

[Cô Tuyết Ngọc]

(1 điểm)

Một lò xo được treo thẳng đứng. Ban đầu lò xo có độ dài là 20 cm. Khi treo một vật có khối lượng 300 g vào lò xo thì chiều dài của lò xo là 23 cm. Lấy \(g\) = 10 m/s².

a. Độ biến dạng của lò xo là bao nhiêu?

b. Độ cứng của lò xo là bao nhiêu?

Answer 1

[Đào Thảo Nguyên]

a. Độ biến dạng của lò xo

Độ biến dạng (Δl) của lò xo được tính bằng hiệu giữa chiều dài sau khi biến dạng và chiều dài tự nhiên của lò xo:

\(\Delta l = l - l_{0}\)

Trong đó:

• \(l_{0}\): chiều dài tự nhiên của lò xo = 20 cm
• \(l\): chiều dài của lò xo khi treo vật = 23 cm

Tính độ biến dạng:

\(\Delta l = 23 \textrm{ } \text{cm} - 20 \textrm{ } \text{cm} = 3 \textrm{ } \text{cm}\)

b. Độ cứng của lò xo

Độ cứng (k) của lò xo được tính bằng công thức:

\(F = k \cdot \Delta l\)

Trong đó:

• \(F\): lực tác dụng lên lò xo, ở đây là trọng lượng của vật.
• \(m\): khối lượng của vật = 300 g = 0.3 kg
• \(g\): gia tốc trọng trường = 10 m/s²

Tính lực tác dụng \(F\):

\(F = m \cdot g = 0.3 \textrm{ } \text{kg} \cdot 10 \textrm{ } \text{m}/\text{s}^{2} = 3 \textrm{ } \text{N}\)

Giờ ta thay các giá trị vào công thức để tính độ cứng \(k\):

\(k = \frac{F}{\Delta l} = \frac{3 \textrm{ } \text{N}}{0.03 \textrm{ } \text{m}} = 100 \textrm{ } \text{N}/\text{m}\)

Kết luận:

• Độ biến dạng của lò xo: \(3 \textrm{ } \text{cm}\)
• Độ cứng của lò xo: \(100 \textrm{ } \text{N}/\text{m}\)