a) Với dụng cụ là một lò xo thẳng, đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng của lò xo.
b) Dự đoán về hiện tượng xảy ra nếu ta tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo dãn hai đầu lò xo (có thể dùng máy).
2.
a) Với dụng cụ là một lò xo thẳng, đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng của lò xo.
b) Dự đoán về hiện tượng xảy ra nếu ta tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo dãn hai đầu lò xo (có thể dùng máy).
Câu trả lời này dùng để tham khảo!
---
a) Đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản.
- Bước 1: Đặt lò xo nằm ngang trên mặt bàn, song song với thước thẳng. Đo chiều dài của lò xo khi đó.
- Bước 2: Móc 1 đầu lò xo vào 1 điểm cố định (điểm này yêu cầu không bị di chuyển khi làm thí nghiệm), dùng tay kéo 1 đầu còn lại. Sau đó đo chiều dài của lò xo khi đó.
- Bước 3: Thả tay ra để lò xo trở về trạng thái ban đầu. Đo chiều dài lò xo khi đó và so sánh với chiều dài ban đầu để rút ra kết luận.
b) Nếu tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo dãn hai đầu lò xo (có thể dùng máy) thì lò xo tiếp tục dãn. Nếu lực kéo đó tiếp tục tăng lên tới mức vượt quá giới hạn đàn hồi của lò xo thì khi thôi tác dụng lực lò xo không thể trở về hình dạng với chiều dài ban đầu. Lúc đó, lò xo đã bị mất tính đàn hồi.
1.
a) Dựa vào bộ dụng cụ được đề xuất, hãy thiết kế phương án thí nghiệm (trong đó thể hiện rõ các bước tiến hành) để tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát, ghi lại số liệu đo được vào bảng số liệu như gợi ý trong Bảng 23.1.
a) Bố trí thí nghiệm như hình vẽ
Các bước tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Treo một vật nặng 50 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 2: Bỏ vật nặng 50 g ra, đổi thành vật nặng 100 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 3: Lặp lại thí nghiệm với các vật nặng 150 g, 200 g, 250 g
=> Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo là: Lò xo có độ dãn tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
b) Sau khi khảo sát và đo đạc, ta có bảng số liệu như bảng 23.1
a) Dựa vào bộ dụng cụ được đề xuất, hãy thiết kế phương án thí nghiệm (trong đó thể hiện rõ các bước tiến hành) để tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát, ghi lại số liệu đo được vào bảng số liệu như gợi ý trong Bảng 23.1.
a) Bố trí thí nghiệm như hình vẽ
Các bước tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Treo một vật nặng 50 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 2: Bỏ vật nặng 50 g ra, đổi thành vật nặng 100 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 3: Lặp lại thí nghiệm với các vật nặng 150 g, 200 g, 250 g
=> Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo là: Lò xo có độ dãn tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
b) Sau khi khảo sát và đo đạc, ta có bảng số liệu như bảng 23.1
3. Quan sát Hình 22.6, nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng. Khi lò xo còn đang biến dạng đàn hồi, đưa ra dự đoán về mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và lực tác dụng.
Khi tăng lực tác dụng thì chiều dài của lò xo tăng đều lên.Có nghĩa là, giới hạn đàn hồi, độ giãn của lò xo tỉ lệ thuật với lực tác dụng.
Quan sát Hình 22.6, nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng. Khi lò xo còn đang biến dạng đàn hồi, đưa ra dự đoán về mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và lực tác dụng.
Nhận xét: Khi xuất hiện ngoại lực tác dụng, lò xo sẽ bị biến dạng. Khi độ dãn của lò xo không quá lớn, ở hai đầu lò xo xuất hiện lực đàn hồi ngược chiều biến dạng. Khi ngoại lực tác dụng lên lò xo có độ lớn tăng dần thì độ dãn của lò xo cũng tăng. Lực tác dụng tiếp tục tăng lên đến một thời điểm nào đó thì lò xo không còn dãn nữa mà bị đút gãy.
=> Mối quan hệ về độ dãn và lực tác dụng: Lực tác dụng càng lớn (đến một giá trị giới hạn) thì độ dãn càng lớn và ngược lại.
1. Một lò xo có độ cứng k=100N/m và có chiều dài tự nhiên là 10cm. Giữ một đầu lò xo cố định, tác dụng vào đầu kia
một lực kéo 5N. Bỏ qua khối lượng lò xo.
a. Cho biết độ lớn của lực đàn hồi của lò xo.
b. Tính độ biến dạng của lò xo.
c. Muốn lò xo dãn thêm 2cm nữa thì phải tăng lực kéo lên bao nhiêu ?
a)Độ lớn của lực đàn hồi: \(F_{đh}=5N\)
b)Độ biến dạng của lò xo: \(\Delta l=\dfrac{F_{đh}}{k}=\dfrac{5}{100}=0,05m=5cm\)
c)Để lò xo dãn thêm 2cm tức \(\Delta l'=2+5=7cm=0,07m\)
Lực đàn hồi lúc này: \(F'_{đh}=0,07\cdot100=7N\)
Cần tăng lực kéo thêm: \(\Delta F=7-5=2N\)
1. Một lò xo có độ cứng k=100N/m và có chiều dài tự nhiên là 10cm. Giữ một đầu lò xo cố định, tác dụng vào đầu kia
một lực kéo 5N. Bỏ qua khối lượng lò xo.
a. Cho biết độ lớn của lực đàn hồi của lò xo.
b. Tính độ biến dạng của lò xo.
c. Muốn lò xo dãn thêm 2cm nữa thì phải tăng lực kéo lên bao nhiêu ?
Từ một số dụng cụ đơn giản như: lò xo nhẹ, dây nhẹ không dãn, vật nặng và giá đỡ.
a) Em hãy thực hiện hai thí nghiệm sau:
– Có định một đầu của lò xo, gần vật nặng vào đầu còn lại của lò xo như Hình 1.2a. Kéo vật nặng xuống một đoạn theo phương thẳng đứng và buông nhẹ.
– Cố định một đầu của dây nhẹ không dãn, gắn vật nặng vào đầu còn lại của dây. Kéo vật nặng để dây treo lệch một góc xác định và buông nhẹ.
b) Quan sát và mô tả chuyển động của các vật, nêu điểm giống nhau về chuyển động của chúng.
a) Các em tự thực hành thí nghiệm đơn giản này với các dụng cụ và hướng dẫn trên.
b) Mô tả chuyển động của các vật:
- Cả hai vật đều dao động quanh một vị trí cân bằng (VTCB) xác định: đối với con lắc lò xo thì VTCB là vị trí sau khi treo quả nặng đến khi lò xo cân bằng; đối với con lắc đơn là vị trí thấp nhất của vật (khi sợi dây có phương thẳng đứng).
- Trong quá trình dao động thì vật sẽ chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng đó.
- Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng.
- Con lắc đơn dao động trên một cung tròn với biên độ góc xác định.
Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không bị biến dạng. Giữ một đầu cố định đầu kia tác dụng một lực F = 2N kéo lò xo cũng theo phương ngang ta thấy lò xo dãn được 1cm.
a. Tìm độ cứng của lò xo và thế năng của lò xo khi dãn ra 1cm.
b. Tính công của lực đàn hồi thực hiện khi lò xo được kéo dãn thêm từ 2cm đến 3,5cm
a. Ta có lực đàn hồi
F = k . | Δ l | ⇒ k = F | Δ l | ⇒ k = 2 0 , 01 ⇒ k = 200 N / m W t d h = 1 2 k . ( Δ l ) 2 = 1 2 .100.0 , 01 2 = 5.10 − 3 ( J )
b. Theo độ biến thiên thế năng
A = 1 2 k . ( Δ l 1 ) 2 − 1 2 k . ( Δ l 2 ) 2 = 1 2 .100 ( 0 , 02 2 − 0 , 035 2 ) = - 0 , 04125 ( J )