Bài 42. Biến dạng của lò xo

Biến dạng của lò xo

Lò xo là một vật đàn hồi. Khi bị kéo, lò xo dãn ra; khi bị nén, lò xo co ngắn lại. Khi thôi tác dụng lực, lò xo trở lại hình dạng ban đầu.

\Delta l = l - l_0

Lò xo thường được làm bằng thép hoặc đồng vì các vật liệu này có tính đàn hồi tốt.

Độ dãn của lò xo và khối lượng vật treo

Thí nghiệm: treo một lò xo thẳng đứng cạnh một thước đo, đo chiều dài tự nhiên $l_0$ . Lần lượt treo $1$ , $2$ , $3$ , ... quả nặng giống nhau vào đầu dưới lò xo, mỗi lần đọc chiều dài $l$ rồi tính độ dãn $\Delta l = l - l_0$ .

Một kết quả thí nghiệm với lò xo có $l_0 = 25\ \text{cm}$
$m$ (g)	$10$	$20$	$30$	$40$	$50$	$60$
$l$ (cm)	$25{,}5$	$26$	$26{,}5$	$27$	$27{,}5$	$28$
$\Delta l$ (cm)	$0{,}5$	$1$	$1{,}5$	$2$	$2{,}5$	$3$

\dfrac{\Delta l_1}{\Delta l_2} = \dfrac{m_1}{m_2}

Vẽ đồ thị độ dãn $\Delta l$ theo khối lượng $m$ , các điểm nằm trên một đường thẳng đi qua gốc toạ độ.

Lực kế lò xo và cân lò xo

Vật treo càng nặng thì kéo lò xo càng mạnh và lò xo càng dãn nhiều. Dựa vào đó, người ta làm lực kế lò xo: một lò xo, một đầu gắn vào vỏ, đầu kia gắn móc treo và kim chỉ thị chạy trên bảng chia độ ghi sẵn số niutơn.

Lực kéo càng lớn thì lò xo dãn càng nhiều, kim chỉ thị chỉ số càng lớn.
Cân lò xo (cân treo, cân đồng hồ) cũng có lò xo bên trong; bảng chia độ của nó ghi khối lượng thay cho lực.
Khi đo: hiệu chỉnh kim về vạch $0$ , giữ lực kế dọc theo phương của lực, không kéo quá GHĐ ghi trên lực kế.

Bảng kết quả (l₀ = 10 cm)
m (g)	l (cm)	Δl = l − l₀ (cm)
Chưa có số đo nào.

Ví dụ

Ví dụ 1

Đề bài: Một lò xo có chiều dài tự nhiên

20\ \text{cm}

. Treo vật

200\ \text{g}

thì lò xo dài

24\ \text{cm}

. Treo vật

300\ \text{g}

thì lò xo dài bao nhiêu? (Chưa vượt quá giới hạn đàn hồi.)

Đã hiện 0/3 bước

Ví dụ 2

Đề bài: Một lò xo treo thẳng đứng có

l_0 = 25\ \text{cm}

. Treo vật

10\ \text{g}

thì lò xo dài

25{,}5\ \text{cm}

. Tính chiều dài lò xo khi treo vật

50\ \text{g}

.

Đã hiện 0/3 bước

Luyện tập

Đã làm 0/8 bài

Bài 1

Những vật nào có biến dạng đàn hồi (thôi tác dụng lực thì trở lại hình dạng ban đầu)?

Bài 2

Một lò xo có chiều dài tự nhiên $12\ \text{cm}$ . Khi treo một vật, lò xo dài $15{,}5\ \text{cm}$ . Độ dãn của lò xo là bao nhiêu xentimét?

Bài 3

Lò xo có $l_0 = 25\ \text{cm}$ ; treo vật $10\ \text{g}$ thì lò xo dài $25{,}5\ \text{cm}$ . Khi treo vật $60\ \text{g}$ , lò xo dài bao nhiêu xentimét?

Bài 4

Một lò xo dài $15\ \text{cm}$ khi chưa treo vật và dài $17\ \text{cm}$ khi treo vật $100\ \text{g}$ . Treo vật khối lượng $m$ thì lò xo dài $20\ \text{cm}$ . Tìm $m$ (theo gam), biết chưa vượt quá giới hạn đàn hồi.

Bài 5

Khi khối lượng vật treo vào một lò xo treo thẳng đứng tăng gấp $3$ lần (chưa quá giới hạn đàn hồi) thì

Bài 6

Bạn An treo quá nhiều quả nặng vào một lò xo. Khi bỏ hết quả nặng ra, lò xo dài hơn chiều dài tự nhiên lúc đầu. Vì sao?

Bài 7

Lò xo của một lực kế dãn thêm $0{,}5\ \text{cm}$ khi lực kéo tăng thêm $1\ \text{N}$ . Khi kéo lực kế bằng lực $4\ \text{N}$ , lò xo dãn bao nhiêu xentimét so với lúc chưa kéo?

Bài 8

Những dụng cụ nào hoạt động nhờ biến dạng đàn hồi của lò xo?

Bài 42. Biến dạng của lò xo

Em sẽ học được

Biến dạng của lò xo

Độ dãn của lò xo và khối lượng vật treo

Lực kế lò xo và cân lò xo

Lò xo và quả nặng ảo

Ví dụ

Ví dụ 1

Ví dụ 2

Luyện tập

Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

Bài 5

Bài 6

Bài 7

Bài 8

Ghi nhớ