Lực Đàn Hồi Của Lò Xo Định Luật Húc / TOP 13 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 6/2023 # Top View

1. Mục tiêu

Khảo sát mối quan hệ giữa vật nặng và độ giãn của lò xo. Từ đó kiểm chứng định luật Hooke.Tính được độ cứng của lò xo.

2. Dụng cụ

1 aMixer MGA

1 cảm biến chuyển động

1 cảm biến lực

1 móc treo (50g) với 4 quả nặng (mỗi quả nặng 50g)

1 trụ đỡ với kẹp

1 lò xo

1 thước

3. Tiến hành thí nghiệm

1. Khởi động aMixer MGA bằng cách gạt công tắc on/off bên hông thiết bị.

2. Cắm cảm biến chuyển động vào kênh 1 của MGA

Chú ý: Ở thang đo này, cảm biến có thể đo được khoảng cách giữa mặt cảm biến và vật trong khoảng từ 0.15m – 1.6m.

6. Tương tự, cắm cảm biến lực vào kênh 2 vào MGA và chọn “Cảm biến lực (±10N)”. Gạt công tắc bên hông cảm biến lực xuống nấc ±10N.

8. Lắp cán nhựa vào lỗ trên cảm biến lực và vặn chặt vít để cố định.

9. Kẹp cán nhựa của cảm biến lực vào trụ đỡ. Đặt trụ đỡ lên một tập sách có độ dày khoảng 10 cm.

10. Treo lò xo lên móc của cảm biến lực.

12. Gắn móc treo vật nặng vào lò xo. Đặt cảm biến chuyển động lên bàn sao cho mặt cảm biến hướng lên trên và thẳng với vật nặng.

14. Nhấc móc treo vật nặng lên để lò xo không giãn nhưng vẫn phải thẳng với cảm biến chuyển động. Lưu ý tay để nằm ngang để tránh phản xạ tín hiệu siêu âm phát ra từ cảm biến chuyển động, gây nhiễu giá trị đo

15. MGA sẽ đo khoảng cách từ đáy móc treo vật nặng đến mặt cảm biến chuyển động (ký hiệu là d0). Ghi lại giá trị này vào “Bảng dữ liệu” trong phiếu kết quả.

16. Thả tay nhẹ nhàng sao cho lò xo không dao động.

17. Ghi lại giá trị khoảng cách (ký hiệu là d) và giá trị lực (ký hiệu là F) thu được trên MGA vào bảng 1 trong phiếu kết quả.

18. Lần lượt thêm các vật nặng vào móc treo. Làm tương tự các bước ở trên, ghi lại khoảng cách và giá trị lực vào bảng 1.

20. Tắt MGA và cất giữ các dụng cụ.

Chương II: Bài tập lực đàn hồi của lò xo, định luật Húc

Chương II: Bài tập lực ma sát, lực cản

Bài tập lực đàn hồi, định luật Húc, các dạng bài tập lực đàn hồi, định luật Húc, phương pháp giải bài tập lực đàn hồi, định luật Húc chương trình vật lý lớp 10 cơ bản nâng cao

Dạng bài tập lực đàn hồi, định luật Húc cơ bản Công thức định luật Húc

Trong đó:

k: độ cứng của lò xo (N/m)

Fđh: độ lớn lực đàn hồi (N)

Δl=l – lo: độ biến dạng của lò xo (m)

Δl < 0: lò xo biến dạng nén

lo: chiều dài ban đầu của lò xo (m)

l: chiều dài của lò xo sau khi biến dạng nén hoặc giãn (m)

Dạng bài tập lực đàn hồi, định luật Húc có cân bằng lực Lò xo treo thẳng đứng, một đầu gắn cố định, đầu còn lại treo vật m, ở trạng thái vật m nằm cân bằng

Trong đó:

m: khối lượng của vật treo (kg)

g: gia tốc rơi tự do (m/s2)

Lò xo có độ cứng ko chiều dài lo cắt thành hai lò xo có k1;l1 và k2; l2

Bài tập lực đàn hồi, định luật Húc: Bài tập 1. Trong giới hạn đàn hồi của một lò xo treo thẳng đứng đầu trên gắn cố định. Treo vật khối lượng 800g lò xo dài 24cm; treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23cm. Lấy g=10m/s2 tính chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 1,5kg

Bài tập 2. Treo vật 200g lò xo có chiều dài 34cm; treo thêm vật 100g thì lò xo dài 36cm. Tính chiều dài ban đầu của lò xo và độ cứng của lò xo, lấy g =10m/s2

Bài tập 3. Chiều dài ban đầu của lò xo là 5cm, treo vật khối lượng 500g lò xo có chiều dài 7cm; Tính độ cứng của lò xo và khối lượng vật treo vào để lò xo có chiều dài 6,5cm. Lấy g=9,8 m/s2

Bài tập 4. cho lò xo có l0=30 cm; k0=100 N/m. OM=10 cm và ON=20 cm (như hình vẽ).

a) O cố định tác dụng vào đầu A lực F=6 N theo hướng thẳng đứng xuống dưới. Xác định độ dài các đoạn OA’, OM’ và ON’ (A’; M’; N’ là vị trí mới của A; M; N sau khi lò xo bị giãn) b) Cắt lò xo thành hai lò xo có chiều dài l1=10 cm và l2=20 cm, Tính độ dãn và độ cứng của mỗi lò xo khi chịu lực F=6N

Bài tập 5. Một lò xo treo thẳng đứng một đầu cố định có chiều dài ban đầu 40 cm và độ cứng 100 N/m. Treo vật 500g vào đầu dưới của lò xo, sau đó treo tiếp vật khối lượng 500g vào điểm chính giữa của lò xo đã giãn. Tính chiều dài của lò sau khi treo 2 vật lấy g=10 m/s2

mA=40tấn; mB=20tấn; k=150000 N/m. Sau 1 phút hệ vật đạt vận tốc 32,4km/h. Tính độ biến dạng của các lò xo, biết ban đầu hệ vật đang đứng yên.

Vật (1) nối với vật (2) bằng dây không giãn, m1=m2=2 kg; kéo vật m1 bằng lực 10N theo phương ngang là hệ vật chuyển động với gia tốc 2 m/s2. Tính lực căng dây và hệ số ma sát của mặt sàn. Lấy g=10 m/s2.

Bài tập 8. Một xo có chiều dài tự nhiên 90cm, độ cứng 200N/m cắt thành 2 lò xo có chiều dài 50cm độ cứng k1 và 40cm độ cứng k2 và a)Tính k1, k2 b) Tính độ cứng của hệ lò xo ghép nối tiếp và song song

Bài tập 9. Một lò xo bố trí theo phương thẳng đứng và có gắn quả nặng khối lượng 150 g. Khi quả nặng ở phía dưới thì lò xo dài 37 cm, khi quả nặng ở phía trên thì lò xo dài 33 cm. Biết gia tốc rơi tự do là 10 m/s2. Tính độ cứng của lò xo.

Bài tập 10. Một quả nặng khối lượng m = 100g được gắn vào một lò xo có độ cứng 20 N/m. Hệ trên được bố trí trên mặt phẳng nghiêng không ma sát với góc nghiêng α = 300 so với phương ngang. Biết gia tốc rơi tự do là 10 m/s2. Tính độ biến dạng của lò xo khi quả nặng nằm cân bằng. ( 2,5 cm).

Bài tập 11. Một lò xo gắn quả nặng, được bố trí trên mặt nghiêng không ma sát. Nếu góc nghiêng là 300 so với phương ngang thì lò xo biến dạng 2 cm. Nếu góc nghiêng là 300 so với phương thẳng đứng thì lò xo biến dạng bao nhiêu? (2√3 cm).

Bài tập 12. Cho hai lò xo có cùng chiều dài tự nhiên và độ cứng lần lượt là k1 = 40 N/m, k2 = 60 N/m. Đầu trên của hai lò xo cùng gắn vào một điểm cố định, đầu dưới của hai lò xo cùng gắn vào quả nặng khối lượng 180 g. Biết gia tốc rơi tự do là 10 m/s2.. Tính độ biến dạng của chúng khi quả nặng nằm cân bằng. (1,8cm).

Bài tập 13. Cho hệ lò xo và quả nặng được bố trí như hình vẽ. Qủa nặng có khích thước không đáng kể. Lò xo một có độ cứng 25 N/m và chiều dài tự nhiên l01= 48 cm. Lò xo hai có độ cứng 50 N/m và dài l02 = 46 cm. Biết AB = 100 cm. Khi quả nặng ở vị trí cân bằng, tính độ biến dạng của mỗi lò xo.

Lực đàn hồi: Lực tác dụng vào vật làm vật biến dạng.

Lực đàn hồi của lò xo: Lực xuất hiện ở hai đầu lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với lò xo.

Đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo:

Điểm đặt: Đặt vào hai đầu lò xo.

Phương: Dọc theo trục lò xo.

Hướng của lực đàn hồi của lò xo: ngược hướng với ngoại lực gây biến dạng.

Giới hạn đàn hồi của lò xo: là giá trị của độ biến dạng của lò xo sao cho trong giá trị này lực đàn hồi vẫn tỉ lệ với trọng lượng. (Khi thả ra, lò xo lại trở về hình dạng ban đầu). Hay giới hạn đàn hồi là giá trị của độ biến dạng mà tại đó lực đàn hồi cực đại.

Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dang của lò xo.

Độ lớn: F đh = k. $triangle l$ (N).

Với k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo (N/m).

Độ cứng của lò xo tỉ lệ nghịch với độ biến dạng của lò xo.

Lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

Nêu những đặc điểm (về phương, chiều, điểm đặt) của lực đàn hồi của

a. lò xo

b. dây cao xu, dây thép

c. mặt phẳng tiếp xúc.

Bài giải:

a.

Phương: dọc theo trục của lò xo

Điểm đặt: hai đầu của lò xo.

Chiều: ngược với chiều của ngoại lực gây biến dạng.

b.

Phương: cùng phương với lực biến dạng.

Điểm đặt: hai đầu của sợi dây.

Chiều: ngược với chiều của ngoại lực gây biến dạng.

Lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng.

c.

Phương: vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc.

Điểm đặt: tại mặt tiếp xúc.

Chiều: ngược chiều với ngoại lực.

Phát biểu định luật Húc.

Bài giải:

Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

Biểu thức: F đh = k. $triangle l$ (N).

Với k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo (N/m).

Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/m để nó dãn 10 cm?

A. 1 000 N

B. 100 N

C. 10 N

D. 1 N

Bài giải:

Chọn đáp án C.

Giải thích:

Để lò xo giãn 10 cm thì lực tác dụng lên lò xo là F = 100.10.10-2 = 10 (N).

Lực đàn hồi phải cân bằng với trọng lượng của vật.

Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu?

A. 30 N/m.

B. 25 N/m.

C. 1,5 N/m.

D. 150 N/m.

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Giải thích:

Độ biến dạng của lò xo là: $triangle l$ = 18 – 15 = 3 cm = 3.10-2 (m).

Độ cứng của lò xo là: $k = frac{F}{triangle l} = frac{4,5}{3.10^{-2}} = 150$ (N/m).

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi bị nén lò xo dài 24 cm và lực đàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của nói bằng bao nhiêu?

A. 18 cm.

B. 40 cm.

C. 48 cm.

D. 22 cm.

Bài giải:

Chọn đáp án A.

Giải thích:

Khi lực đàn hồi bằng 5 N:

Độ cứng của lò xo là: $k = frac{F}{triangle l} = frac{5}{6.10^{-2}} = 250/3$ (N/m).

Khi lực đàn hồi bằng 10 N: thì độ biến dạng của lò xo là:

$triangle l$ = $frac{F}{k} = frac{10}{frac{250}{3}} = 0,12$ (m) = 12 cm.

Chiều dài của lò xo là l’ = l 0 – $triangle l$ = 30 – 12 = 18 cm (do bị nén).

Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn 80 mm.

a. tính độ cứng của lò xo.

b. tính trọng lượng chưa biết.

Bài giải:

a. Độ cứng của lò xo là: $k = frac{F}{triangle l} = frac{2}{10.10^{-3}} = 200$(N/m).

b. Trọng lượng chưa biết là: P = F = k. $triangle l$ = 200.80.10-3 = 16 N.

Lò xo thí nghiệm định luật Húc, bằng thép đường kính 2cm, chiều dài tự nhiên 6cm

+ Mô tả sản phẩm:

– lò xò thí nghiệm được sử dụng trong các thí nghiệm thực hành vật lí giúp học sinh khám phá việc sử dụng  lò xò nén trong cuốc sống hàng ngày và hiểu biết rõ thêm về định luật húc.

– với thiết kế nhỏ gọn đường kính 2 cm và cao 6cm được làm từ bề mặt dây thép mạ crôm cao cấp chống gỉ có độ bền lâu dài .

– Sản phẩm này đặt lò xo nén thẳng đứng trên máy tính để bàn hoặc bề mặt nằm ngang khác và ấn lò xo bằng tay. Lúc đầu, nó cảm thấy một chút ánh sáng. Từ từ, bạn cảm thấy rằng bạn càng nhấn xuống, lực càng lớn.

 Mua Lò xo thí nghiệm định luật Húc, bằng thép đường kính 2cm, chiều dài tự nhiên 6cm ở đâu tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh ?

            Công ty Cổ Phần Đầu tư và phát triển Giáo Dục Đào Tạo VIETVALUE  với nhiều năm kinh nghiệm nhập khẩu và phân phối dụng cụ thí nghiệm, bình thí nghiệm , dụng cụ tiêu hao, cốc thí nghiệm, ống thủy tinh thí nghiệm… – dòng xuất xứ Đức, Nhật, Anh, Trung Quốc…

VIETVALUE luôn cam kết với khách hàng về chất lượng , giá thành và dịch vụ bán hàng uy tín. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp nhiều mặt hàng vật tư tiêu hao và nồi hấp tiệt trùng khác trong phòng thí nghiệm như: Dụng cụ nhựa thí nghiệm – Ca nhựa, Ống đong nhựa, Ống ly tâm, Đầu côn, Giá treo dụng cụ,…

Mọi thông tin liên hệ VIETVALUE

Điện thoại: Ms Trang 01668607681

Email: vietvalue.edu@mail.com

Địa chỉ: Số 03 ngõ 01 Trần Quý Kiên, dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội

Website: chúng tôi hoặc thietbithinghiemvietvalue.com