Bài 42. Biến dạng của lò xo

- Ví dụ biến dạng của lò xo được sử dụng trong dụng cụ, thiết bị, máy móc

- Thiết bị đóng cửa tự động:

- Cầu bập bênh cho bé:

- Ván nhảy hồ bơi:

4 vật trong số các vật sau có thể biến dạng giống như biến dạng của lò xo là: quả bóng cao su, dây cao su, lưỡi cưa, cái tẩy

Tùy thí nghiệm ở mỗi học sinh.

Ví dụ:

- Dự đoán về mối liên hệ giữa Δl và m: Khi m tăng lên 2, 3 lần thì Δl cũng tăng lên 2, 3 lần.

=> Khi kiểm tra dự đoán bằng thí nghiệm, em thấy dự đoán đúng.

=> Rút ra kết luận: Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.

- Độ dãn của lò xo khi treo vật có khối lượng 10 g là:

Δl = 25,5 - 25 = 0,5cm

=> Khi treo vật có khối lượng m = 10 g thì lò xo dãn 0,5 cm.

- Khi treo vật có khối lượng m = 20 g thì lò xo dãn:

0,5 x 2 = 1 cm.

=> Chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 20g là:

25 + 1 = 26 cm.

- Khi treo vật có khối lượng m = 50 g thì lò xo dãn:

0,5 x 5 = 2,5 cm.

=> Chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 50g là:

25 + 2,5 = 27,5 cm.

- Khi treo vật có khối lượng m = 60 g thì lò xo dãn:

0,5 x 6 = 3 cm.

Em hoàn thành bảng như sau: 

- Cấu tạo của cân lò xo gồm các bộ phận:

+ Lò xo.

+ Thanh răng.

+ Thanh ngang.

+ Bánh răng.

+ Bộ khung đỡ lò xo.

+ Kim chỉ thị.

+ Mặt đồng hồ khắc vạch số.

+ Vỏ bảo vệ.

+ Đĩa cân.

+ Móc treo.

- Khi cân vật, trọng lượng của vật sẽ cân bằng với độ lớn của lực đàn hồi. Bên trong cân các bộ phận: bánh răng, thanh răng sẽ chuyển đổi chuyển động thẳng của lò xo (do bị biến dạng) sang chuyển động xoay tròn của kim chỉ trên mặt đồng hồ. Người ta để cân với mặt số chia độ theo kilôgam thay cho việc chia độ theo Niuton tuân theo biểu thức:  vì trong cuộc sống người ta cần biết khối lượng của vật.

Học sinh có thể chế tạo cân theo các bước sau đây:

* Chuẩn bị
 - Một ống trúc dài khoảng 20cm.
 - Một chiếc lò xo.
 - Một cái nút nhựa.
 - Một thanh tre đã được khoan hai đầu.
 - Hai cuộn băng keo màu trắng, màu đỏ.
 - Một mảnh giấy trắng.

- Các quả cân.

* Cách tiến hành:

- Bước 1: Đo cách hai đầu ống trúc khoảng 3cm và đánh dấu, rồi dùng cưa và cưa nhẹ ở hai điểm đánh dấu. Sau đó, dùng dao để khoét phần thân (phần giữa của hai điểm đánh dấu)

- Bước 2: Dùng băng keo màu xanh quấn quanh thanh tre, rồi quấn vạch chỉ thị màu vàng ở một đầu của thanh tre (cách khoảng 1cm).

- Bước 3: Móc lò xo vào nút nhựa, rồi móc đầu thanh tre có vạch chỉ thị vào đầu còn lại của lò xo. Sau đó, móc dây chì vào đầu còn lại của thanh tre dùng để móc vật.

- Bước 4: Đưa toàn bộ lò xo, thanh tre vào trong ống trúc, rồi cố định nút nhựa vào một đầu của ống trúc.

- Bước 5: Dán mảnh giấy đã được cắt vào ống trúc sao cho không che khuất kim chỉ thị.

- Bước 6: Dùng các quả cân có khối lượng 100g, 200g, 300g... lần lượt móc vào cân, dùng viết vạch lên giấy theo ba vạch của kim chỉ thị, đồng thời cũng vạch các dấu ngang với 100g, 200g, 300g trên cân. Khi không có vật nặng kim chỉ thị chỉ mốc 0.

Để dùng cái cân này làm lực kế: 

- Các vạch dấu ngang 100g, 200g, 300g... tương ứng bên cạnh ta sẽ ghi các chỉ số 1N, 2N, 3N...

- Cân này ta có thể dùng như một cái lực kế để đo lực.