Một lò xo có chiều dài 21cm khi treo vật có m1=0,001kg, có chiều dài 23cm khi treo vật có m2=3m1, g=10m/s2. Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm
Một lò xo có chiều dài 21cm khi treo vật có m1 = 0,001kg, có chiều dài 23cm khi treo vật có m2 =
3.m1, g = 10m/s2
. Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm là bao nhiêu?
Gọi l\(_0\) và k là độ dài ban đầu và độ cứng của lò xo.
Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(0,21-l_0\right)k=m_1.g\\\left(0,23-l_0\right)k=m_2.g\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}k=100N/m\\l_0=0,2m\end{matrix}\right.\)
Công cần thiết là:
\(A=W_{t2}-W_{t1}=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l^2_2-\Delta l^2_1\right)=0,195\left(J\right)\)
Một lò xo có chiều dài 22cm khi treo vật có m1 = 0,001kg, có chiều dài 24cm khi treo vật có m2 = 3.m1, g = 10m/s2 . Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm là bao nhiêu?
Khi treo vật \(m_1=0,001kg\) thì lực đàn hồi là:
\(F_{đh1}=P_1\Rightarrow k\left(l_1-l_0\right)=m_1g\)
Khi treo vật \(m_2=3m_1=0,003kg\) thì lực đàn hồi:
\(F_{đh2}=P_2\Rightarrow k\left(l_2-l_0\right)=m_2g\)
Xét tỉ lệ:
\(\dfrac{l_1-l_0}{l_2-l_0}=\dfrac{m_1}{m_2}\Rightarrow\dfrac{0,001}{0,003}=\dfrac{1}{3}=\dfrac{0,25-l_0}{0,28-l_0}\)
\(\Rightarrow l_0=0,235m=23,5cm\) (\(l_0\) là chiều dài ban đầu của lò xo)
Độ cứng lò xo:
\(k=\dfrac{m_1g}{l_1-l_0}=\dfrac{0,001\cdot10}{0,25-0,235}=\dfrac{2}{3}\)N/m
Độ giảm thế năng:
\(A=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l_1^2-\Delta l_2^2\right)=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}\cdot\left(\left(0,28-0,235\right)^2-\left(0,25-0,235\right)^2\right)=6\cdot10^{-4}J\)
Một lò xo có chiều dài ban đầu l0. Nhưng lò xo có chiều dài 21cm khi treo vật có có khối lượng m1 = 100g và có chiều dài 23cm khi treo vật có m2 = 3.m1. Cho g = 10m/s2. Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm là bao nhiêu?
Ta có: m1g = k (l – l0 ) ; m2g = k (l’ – l0 )
m 1 g m 2 g = k ( l – l 0 ) k ( l ' – l 0 ) ⇒ l 0 = 20 c m
=> m1g = k (l – l0 ) k = 100 ( N/m )
Mà công của lò xo
A = 1 2 k . Δ l 1 2 − 1 2 k . Δ l 2 2 ⇒ A = 1 2 k ( 0 , 25 − 0 , 2 ) 2 − 1 2 k ( 0 , 28 − 0 , 2 ) 2 = − 0 , 195 ( J )
lò xo có chiều dài tự nhiên lo = 30cm. đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m1=200g, khi cân bằng thì chiều dài lò xo à 32cm. lấy g=10m/s2 a) tính độ cứng của lò xo b) bỏ vật m1, cần treo vật m2 có khối lượng bằng nhau để chiều dài lò xo sau khi treo vật là 33,5 cm
\(l_0=30cm=0,3m\)
\(m_1=200g=0,2kg\)
\(l=32cm=0,32m\)
a, \(F_{đh}=k\left|\Delta_l\right|=m_1.g\Rightarrow k=\dfrac{m_1.g}{\left|\Delta_l\right|}=\dfrac{0,2.10}{0,32-0,3}=100\left(N/m\right)\)
b, \(F_{đh}=k.\left|\Delta_l\right|=m_2.g\Rightarrow m_2=\dfrac{k.\left|\Delta_l\right|}{g}=\dfrac{100.\left(0,335-0,3\right)}{10}=0,35\left(kg\right)\)
ò xo có chiều dài tự nhiên lo = 30cm. đầu trên cố định, đầu dưới treo vật m1=200g, khi cân bằng thì chiều dài lò xo à 32cm. lấy g=10m/s2 a) tính độ cứng của lò xo b) bỏ vật m1, cần treo vật m2 có khối lượng bằng nhau để chiều dài lò xo sau khi treo vật là 33,5 cm
Đổi 200g= 0,2kg;
30cm= 0,3m;
32cm= 0,32m;
33,5cm= 0,335m;
a, Độ cứng của lò xo là:
\(k=\dfrac{mg}{l-lo}=\dfrac{0,2.10}{0,32-0,3}=100\left(\dfrac{N}{m}\right)\)
b, Khối lượng vật hai là:
\(m_2=\dfrac{k\left(l-lo\right)}{g}=\dfrac{100.\left(0,335-0,3\right)}{10}=0,35\left(kg\right)\)
Bài 4 :Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0=25cm, khi treo 1 vật có trọng lượng 2N thì lò xo dãn ra 1cm . Bỏ qua khối lượng của lò xo. Lấy g = 10m/s2.
a/Tính độ cứng của lò xo.
b/Để lò xo có chiều dài l = 30cm thì ta phải treo vào đầu dưới của lò xo 1 vật có khối lượng bằng bao nhiêu?
Một lò xo treo thẳng đứng có độ dài l0=25cm. Khi treo vào đầu dưới của lò xo vật nặng có khối lượng m = 0,5 kg thì lò xo có chiều dài l. Biết lò xo có độ cứng 100N/m; lấy g = 10m/s2. Tìm chiều dài lò xo khi treo vật?
Lực đàn hồi có độ lớn:
\(F_{đh}=P=10m=10\cdot0,5=5N\)
Độ dãn lò xo khi treo vật:
\(\)\(\Delta l=\dfrac{F_{đh}}{k}=\dfrac{5}{100}=0,05m=5cm\)
Chiều dài lò xo khi treo vật:
\(l=l_0+\Delta l=25+5=30cm\)
Đáp án:
200N/m;20N
Giải thích các bước giải:
Khi treo vật nặng và lò xo thì trọng lực cân bằng với lực đàn hồi:
\(P1=F_{dh}\Leftrightarrow P1=k.\Delta\)l
\(\Rightarrow k=\dfrac{P1}{\Delta l}=\dfrac{10}{0,05}=200\) ( N/m )
Khi treo vật P2
\(P2=F_{dh2}\Leftrightarrow P_2=k.\Delta l_2\)
\(\Rightarrow P=200.0,1=20\left(N\right)\)
Ta có : F = k.đentaL
<=> đentaL = F/k
<=> L - L0 = (0,5.10)/100 = 0,05 (m)
<=> L - L0 = 5 (cm)
<=> L = 5 + L0 = 5 + 25 = 30 ( cm )
Bài 6: Một lò xo có chiều dài 21cm khi treo vật có m 1 = 0,001kg, có chiều dài 23cm khi treo vật có m 2 = 3.m 1 , g = 10m/s 2. Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm là bao nhiêu?
Trong giới hạn đàn hồi của một lò xo treo thẳng đứng đầu trên gắn cố định. Treo vật khối lượng 800g vào lò xo dài 24cm, treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23cm. Lấy g = 10m/ s 2 . Tính chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 1,5kg?
A. 20cm
B. 25,5cm
C. 27,5cm
D. 24,8cm
Ta có:
k - không đổi
m 1 = 0 , 8 k g , l 1 = 0 , 24 m m 2 = 0 , 6 k g , l 2 = 0 , 23 m m 3 = 1 , 5 k g , l 3 = ?
Khi cân bằng, ta có lực đàn hồi cân bằng với trọng lực, ta có:
k l 1 − l 0 = m 1 g ( 1 ) k l 2 − l 0 = m 2 g ( 2 ) k l 3 − l 0 = m 3 g ( 3 )
Từ (1),(2) ta suy ra: l 0 =0,2m thế vào (1)→k=200N/m
Thế vào (3), ta suy ra: l 3 =0,275m=27,5cm
Đáp án: C