Thanh OA có khối lượng không đáng kể, có chiều dài 20cm, quay dễ dàng quanh trục nằm ngang O. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng vào đầu A của thanh một lực F = 20 N hướng thẳng đứng xuống dưới. Khi thanh ở trạng thái cân bằng, lò xo có hướng vuông góc với OA, và OA làm với đường nằm ngang một góc α = 30 ∘ . Tính độ cứng k của lò xo, biết lò xo ngắn đi 8cm so với lúc không bị nén.
A. 433 N/m
B. 526 N/m
C. 348 N/m
D. 276 N/m
Chọn A.
Ta vận dụng quy tắc mô men lực để tìm N.
Điều kiện cân bằng của thanh OA quanh trục O là:
MF = MN
↔ F.OB = N.OC với OB = 2OC.cosα
→ N = F.OB/OC = 2F.cosα
= 2.20. 3 /2 = 20 3 N
Mặt khác: N = k.Δl => k = N/Δl = 20 3 /(8.10-2) = 433 N/m
