khi treo vật nặng có trọng lượng 1N, lò xo dãn ra 0,5 cm. hỏi khi treo caath nặng có trọng lượng lên đế 3N thì lò xo đó dãn ra bao nhiêu? xét bài toán trong giới han đàn hồi của lò xo
Quảng cáo
3 câu trả lời 49
Đề bài yêu cầu xét trong giới hạn đàn hồi của lò xo, nghĩa là chúng ta giả sử lò xo đang tuân theo định luật Hooke, tức là độ dãn \(x\) của lò xo tỉ lệ thuận với lực tác động lên nó.
Theo định luật Hooke, công thức biểu diễn mối quan hệ giữa độ dãn \(x\) và lực tác động \(F\) lên lò xo là:
\[ F = kx \]
Trong đó:
- \( F \) là lực tác động lên lò xo (N),
- \( x \) là độ dãn của lò xo (m),
- \( k \) là hằng số đàn hồi của lò xo (N/m).
Ta biết rằng khi treo vật nặng có trọng lượng \(1 \, \text{N}\), lò xo dãn ra \(0.5 \, \text{cm}\). Ta có điều kiện ban đầu:
\[ F_1 = 1 \, \text{N}, \quad x_1 = 0.5 \, \text{cm} = 0.005 \, \text{m} \]
Ta cần tìm độ dãn \(x_2\) khi lực tác động lên lò xo là \(3 \, \text{N}\). Điều này có thể được tính bằng cách sử dụng công thức định luật Hooke và áp dụng cho điều kiện thứ hai:
\[ F_2 = 3 \, \text{N} \]
Với \( F_2 = kx_2 \), ta có thể giải phương trình trên để tìm \( x_2 \). Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần biết hằng số đàn hồi \( k \).
Để giải bài toán này, chúng ta có thể sử dụng định luật Hooke cho lò xo, đó là:
\[ F = k \cdot x \]
Trong đó:
- \( F \) là lực phản xạ của lò xo (N),
- \( k \) là hằng số đàn hồi của lò xo (N/m),
- \( x \) là sự thay đổi trong chiều dài của lò xo (m).
Ta biết khi lực nặng là 1N, lò xo dãn ra 0.5 cm. Điều này cho ta thông tin về hằng số đàn hồi \( k \). Ta có:
\[ k = \frac{F}{x} = \frac{1 \, \text{N}}{0.005 \, \text{m}} = 20 \, \text{N/m} \]
Bây giờ, chúng ta muốn biết lò xo sẽ dãn ra bao nhiêu khi lực nặng là 3N. Ta sẽ sử dụng định luật Hooke một lần nữa:
\[ F = k \cdot x \]
\[ 3 \, \text{N} = 20 \, \text{N/m} \cdot x \]
Suy ra:
\[ x = \frac{3 \, \text{N}}{20 \, \text{N/m}} \]
\[ x = 0.15 \, \text{m} \]
Vậy khi treo vật có trọng lượng là 3N, lò xo sẽ dãn ra khoảng 0.15 m.
- Khi treo vật nặng có trọng lượng 1N, lò xo dãn ra 0,5 cm.
- Theo định luật Hooke: Lực kéo (F) của lò xo tỷ lệ thuận với biên dãn (x) của nó.
- F = kx
- Khi F = 1N, x = 0,5 cm => k = 1/0,5 = 2 N/cm
- Khi treo vật nặng có trọng lượng 3N, lực kéo lên lò xo là 3N
- Theo công thức Hooke:
F = kx
3 = 2x
x = 3/2 = 1,5 cm
Vậy khi treo vật nặng có trọng lượng 3N, lò xo sẽ dãn ra 1,5 cm.
Do vẫn trong giới hạn đàn hồi của lò xo nên kết quả 1,5 cm là đúng.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
2512