một lò xo có khối lượng không đáng kể , được treo thẳng đứng , phía dưới treo quả cân có khối lượng m1=200g thì chiều dài của lò xo l1=30cm.Nếu treo thêm vào 1 vật có khối lượng m2=250g thì lò xo dài l2=32cm.Lấy g=10m/s^2.hãy tính độ cứng của lò xo và chiều dài của nó khi chưa treo vật vào lo xo
Đáp án:
$\begin{array}{l}
k = 125N/m\\
{l_o} = 0,284m = 28,4cm
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
Ta có:
$\begin{array}{l}
{F_{dh1}} = {P_1} \Leftrightarrow k\left( {{l_1} – {l_o}} \right) = {m_1}g \Leftrightarrow 0,3k – k{l_o} = 2\left( 1 \right)\\
{F_{dh2}} = {P_2} \Leftrightarrow k\left( {{l_2} – {l_o}} \right) = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)g \Leftrightarrow 0,32k – k{l_o} = 4,5\left( 2 \right)
\end{array}$
Giải hệ phương trình ta thu được kết quả:
$\begin{array}{l}
k = 125N/m\\
{l_o} = 0,284m = 28,4cm
\end{array}$
`m_1=200g=0,2kg`
`l_1=30cm=0,3m`
Lực đàn hồi của lò xo khi treo quả cân m1:
`F_{dh1}=P_1=m_1g=0,2.10=2` (N)
`F_{dh1}=k(l_1-l_0)`
⇔ `2=k(0,3-l_0)` (1)
`l_2=32cm=0,32m`
`m_2=250g=0,25kg`
⇒ `P_2=m_2g=0,25.10=2,5` (N)
Lực đàn hồi của lò xo khi treo thêm vật m2:
`F_{dh2}=P_1+P_2=2+2,5=4,5` (N)
`F_{dh2}=k(l_2-l_0)`
⇔ `4,5=k(0,32-l_0)` (2)
Lấy (1) chia (2) vế theo vế ta được:
`\frac{2}{4,5}=\frac{0,3-l_0}{0,32-l_0}`
⇒ `l_0=0,284` `(m)` `=28,4cm`
Độ cứng của lò xo:
Thay `l_0` vào (1)
⇒ `k=\frac{2}{0,3-0,284}=125` (N/m)