KHI TREO MỘT VẬT CÓ KHỐI LƯỢNG 20G VÀO MỘT LÒ XO THÌ CHIỀU DÀI CỦA LÒ XO LÀ 24CM, CÒN KHI TREO VẬT NẶNG 30G THÌ CHIỀU DÀI LÒ XO LÀ 28CM. VẬY CHIỀU DÀI TỰ NHIÊN CỦA LÒ XO LÀ:
A.50 DM3
B.2 DM3
C,20 DM3
D.5 DM3
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta có thể sử dụng quy tắc Hooke về đàn hồi của lò xo.
Theo quy tắc Hooke, ta biết rằng sự thay đổi chiều dài của lò xo (ΔL) tỉ lệ thuận với lực căng được tác động lên nó (F). Tức là, ΔL = kF, trong đó k là hệ số đàn hồi của lò xo.
Trong trường hợp này, chúng ta có hai cặp giá trị (F, ΔL):
Khi treo vật nặng 10g, ΔL = 18cm.Khi treo vật nặng 20g, ΔL = 20cm.
Từ hai cặp giá trị này, ta có thể xây dựng một tỉ lệ như sau: (20g - 10g) / (20cm - 18cm) = (40g - 10g) / (x - 18cm)
Để tìm x (chiều dài lò xo khi treo vật nặng 40g), ta có thể giải phương trình trên: (10g) / (2cm) = (30g) / (x - 18cm)
Đơn giản hóa phương trình trên: (x - 18cm) = (30g * 2cm) / (10g) (x - 18cm) = 60cm x = 60cm + 18cm x = 78cm
Vậy khi treo vật nặng 40g, lò xo sẽ dài 78cm.
Khi treo vật 20g lò xo dãn ra một đoạn \(\Delta l_1=l_1-l_0=22-20=2cm\)
Độ dãn lò xo tỉ lệ với trọng lượng treo vật.
\(\Rightarrow\dfrac{P_1}{P_2}=\dfrac{\Delta l_1}{\Delta l_2}\Rightarrow\dfrac{m_1}{m_2}=\dfrac{20}{50}=\dfrac{2}{\Delta l_2}\Rightarrow\Delta l_2=5cm\)
Độ dài lò xo lúc này:
\(l_2=\Delta l_2+l_0=5+20=25cm\)
Khi treo vật 100g thì:
\(P=F_{đh}=10\cdot0,1=1N\)
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F_{đh}}{l-l_0}=\dfrac{1}{0,27-0,25}=50\)N/m
Khi treo vật 300g thì:
\(F_{đh}=P'=10m'=10\cdot0,3=3N\)
Để chiều dài là 29cm
\(\Rightarrow P=F_{đh}=k\cdot\Delta l=50\cdot\left(0,29-0,25\right)=2N\)
\(\Rightarrow m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{2}{10}=0,2kg=200g\)
Khi treo vật 20g thì độ dãn lò xo:
\(\Delta l=l-l_0=22-20=2cm=0,02m\)
Độ cứng của lò xo;
\(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{P}{\Delta l}=\dfrac{10\cdot0,02}{0,02}=10\)N/m
Treo vật 40g thì độ dãn lò xo:
\(\Delta l'=\dfrac{F_{đh}'}{k}=\dfrac{10\cdot0,04}{10}=0,04m=4cm\)
Lò xo dài:
\(l'=l_0+\Delta l'=20+4=24cm\)
Ta có:
k - không đổi
Khi cân bằng, ta có lực đàn hồi cân bằng với trọng lực, ta có:
+ Khi treo vật 600g
m 1 g = k . ( l 1 − l 0 ) ↔ 0 , 6.10 = k . ( 0 , 23 − l 0 ) (1)
+ Khi treo vật 800g
m 2 g = k . ( l 2 − l 0 ) ↔ 0 , 8.10 = k . ( 0 , 24 − l 0 ) (2)
Giải hệ (1) và (2), ta được:
l 0 = 0 , 2 m k = 200 N / m
Đáp án: A
gọi l0 là chiều dài tự nhiên của lò xo
khi treo vật nặng khối lượng 20 g thì
F1 = 20.10 .0,001= 0,2(N) =k.\(\Delta l_1=\left|l_1-l_0\right|\).k = k (0,24 - l0 )
khi đó l1 = 0,24 (m)
Khi teo vật nặng 30 g thì F2 = k.(0,28-l0 ) = 0,3 (N)
Ta suy ra : \(\frac{0,2}{0,3}=\frac{0,24-l_0}{0,28-l_0}\)
=> l0 = 0,16(m) = 16(cm )
vậy chiều dài tự nhiên của lò xo là 16cm
Bạn chú ý đơn vị một chút
chiều dài đơn vị là dm k pk dm3 nha
Trọng lượng và độ dãn là xo tỉ lệ thuận nên
\(\frac{P_1}{P_2}=\frac{l_1-l_o}{l_2-l_o}\Leftrightarrow\frac{m_1}{m_2}=\frac{l_1-l_o}{l_2-l_o}\)
\(\Leftrightarrow\frac{20}{30}=\frac{24-l_o}{28-l_o}\)
\(\Rightarrow l_o=16\left(cm\right)=1,6\left(dm\right)\)
=> Xem lại đề