Một lò xo có độ cứng k = 200N/m. Công của lực đàn hồi của lò xo khi nó dãn thêm 5cm
a) Từ chiều dài tự nhiên là bao nhiêu ?
b) Từ vị trí đã dài 10 cm là bao nhiêu ?
c) Tính độ biến dạng của lò xo biết từ vị trí này đến vị trí lò xo không biến dạng công của lực đàn hồi thực hiện là 1J
Đáp án:
a. -0,25J
b. -1,25J
c.0,1m
Giải thích các bước giải:
Công của lực đàn hồi của lò xo bằng độ giảm thế năng đàn hồi
Chọn mốc thế năng là vị trí lò xo biến dạng
a.Độ biến dạng của lò xo lúc đầu: \({{x_0}}\) =0
Độ biến dạng của lò xo lúc sau: x = 0,05m
Công của lực đàn hồi của lò xo:
\[A = \frac{1}{2}k.\left( {{x_0}^2 – {x^2}} \right) = \frac{1}{2}.200.\left( {0 – 0,{{05}^2}} \right) = – 0,25J\]
b. Độ biến dạng lò xo ban đầu và lúc sau:
\[\begin{array}{l}
{x_0} = 0,1m;x = 0,15m\\
A = \frac{1}{2}k.\left( {{x_0}^2 – {x^2}} \right) = \frac{1}{2}.200.\left( {0,{1^2} – 0,{{15}^2}} \right) = – 1,25J
\end{array}\]
c. Độ biến dạng lò xo ban đầu và lúc sau:
\[{x_0};x = 0m\]
Công của lực đàn hồi của lò xo:
\[\begin{array}{l}
A = \frac{1}{2}k.\left( {{x_0}^2 – {x^2}} \right) = \frac{1}{2}.200.\left( {{x_0}^2 – 0} \right)\\
\Rightarrow 1 = \frac{1}{2}.200.{x_0}^2\\
\Rightarrow {x_0} = 0,1m
\end{array}\]
Giải thích các bước giải:
Áp dụng công thức tính công của lực đàn hồi:
A=$\frac{k}{2}$(c$\frac{2}{1}$-x$\frac{2}{2}$)
a) Từ chiều dài tự nhiên ta có: $x_{1}$ =0;$x_{2}$ =5cm=0,05m
k=200N/m. vậy A=$\frac{1}{2}$ .200.[0−(0,05)²]=−0,25J
b) Từ vị trí đã dãn ra 10cm. Ta có: $x_{1}$ =10cm=0,1m; $x_{2}$=10+5=15cm=0,15m
Suy ra: A=−125J
mik chỉ làm đc đến câu b thôi