Hai vật A,B có khối lượng m1=20kg, m2=10kg, nối với nhau bằng một lò xo nặng không đáng kể, có độ cứng k=500N/m; đặt trên mặt phẳng ngang không ma sát, ban đầu lò xo chưa biến dạng. Tác dụng và A,B lần lượt các lực F1=25N, F2=40N. Tính độ dãn của lò xo. Nếu đổi vị trí 2 lực đó thì kết quả như thế nào?
Mọi người giải giúp em với ạ! Em cảm ơn!
Đáp án:
Hai lực ngược chiều, lò xo giãn (nén) 13 cm
Hai lực cùng chiều, lò xo giãn (nén) 3 cm.
Giải thích các bước giải:
Độ biến dạng của lò xo khi từng lực tác dụng là:
\(\left\{ \begin{gathered}
\Delta {l_1} = \frac{{{F_1}}}{k} = \frac{{25}}{{500}} = 0,05\,\,\left( m \right) = 5\,\,\left( {cm} \right) \hfill \\
\Delta {l_2} = \frac{{{F_2}}}{k} = \frac{{40}}{{500}} = 0,08\,\,\left( m \right) = 8\,\,\left( {cm} \right) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Trường hợp 1: hai lực tác dụng ngược chiều, lò xo giãn nên hai lực là lực kéo, hai lực có tác dụng cùng làm lò xo giãn. Độ giãn của lò xo là:
\(\Delta l = \Delta {l_1} + \Delta {l_2} = 5 + 8 = 13\,\,\left( {cm} \right)\)
Trường hợp 2: hai lực cùng chiều, lò xo giãn nên lực \({F_1}\) là lực nén, lực \({F_2}\) là lực kéo. Độ giãn của lò xo là:
\(\Delta l’ = \Delta {l_2} – \Delta {l_1} = 8 – 5 = 3\,\,\left( {cm} \right)\)
Nếu đổi vị trí hai lực.
Trường hợp 1: Hai lực là lực nén, lò xo bị nén:
\(\Delta {l_n} = \Delta {l_1} + \Delta {l_2} = 5 + 8 = 13\,\,\left( {cm} \right)\)
Trường hợp 2: lực \({F_1}\) là lực kéo, lực \({F_2}\) là lực nén, lúc này lò xo bị nén. Độ nén của lò xo là:
\(\Delta {l_n}’ = \Delta {l_2} – \Delta {l_1} = 8 – 5 = 3\,\,\left( {cm} \right)\)