Một lò xo được giữ cố định ở một đầu khi tác dụng vào đầu kia của nó một lực F1 = 1,8 N thì nó có chiều dài bằng 17 cm Khi lực kéo là F2 = 4,2 N thì nó có chiều dài là 21 cm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lỗ là bao nhiêu
Một lò xo được giữ cố định ở một đầu khi tác dụng vào đầu kia của nó một lực F1 = 1,8 N thì nó có chiều dài bằng 17 cm Khi lực kéo là F2 = 4,2 N thì nó có chiều dài là 21 cm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lỗ là bao nhiêu
Đáp án:
k=60
\({l_0} = 0,14m\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
{F_1} = k({l_1} – {l_0})\\
1,8 = k(0,17 – {l_0})(1)\\
{F_2} = k({l_2} – {l_0})\\
4,2 = k(0,21 – {l_0})(2)\\
(1),(2) \Rightarrow \frac{{1,8}}{{4,2}} = \frac{{k(0,17 – {l_0})}}{{k(0,21 – {l_0})}}\\
\frac{3}{7} = \frac{{0,17 – {l_0}}}{{0,21 – {l_0}}}\\
\Rightarrow {l_0} = 0,14m\\
1,8 = k(0,17 – 0,14)\\
k = 60
\end{array}\)
Đáp án:
60 N/m; 14 cm hoặc 150 N/m; 18,2 cm.
Giải thích các bước giải:
Gọi độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo là k và l.
Khi tác dụng các lực vào lò xo, ta có:
\(\begin{gathered}
TH1: \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
{F_{dh1}} = k\left( {{l_1} – l} \right) \hfill \\
{F_{dh2}} = k\left( {{l_2} – l} \right) \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \frac{{{F_{dh1}}}}{{{F_{dh2}}}} = \frac{{{l_1} – l}}{{{l_2} – l}} \Rightarrow \frac{{1,8}}{{4,2}} = \frac{{17 – l}}{{21 – l}} \Rightarrow l = 14\,\,\left( {cm} \right) \hfill \\
\Rightarrow k = \frac{{{F_{dh1}}}}{{{l_1} – l}} = \frac{{1,8}}{{0,17 – 0,14}} = 60\,\,\left( {N/m} \right) \hfill \\
TH2: \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
{F_{dh1}} = k\left( {l – {l_1}} \right) \hfill \\
{F_{dh2}} = k\left( {{l_2} – l} \right) \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \frac{{{F_{dh1}}}}{{{F_{dh2}}}} = \frac{{l – {l_1}}}{{{l_2} – l}} \Rightarrow \frac{{1,8}}{{4,2}} = \frac{{l – 17}}{{21 – l}} \Rightarrow l = 18,2\,\,\left( {cm} \right) \hfill \\
\Rightarrow k = \frac{{{F_{dh1}}}}{{l – {l_1}}} = \frac{{1,8}}{{0,182 – 0,17}} = 150\,\,\left( {N/m} \right) \hfill \\
\end{gathered} \)