một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên là 10 cm.Khi treo vật có khối lượng 20g thì chiều dài lò xo bằng bao nhiêu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Độ dãn lò xo khi treo vật 20g:
\(\Delta l=l_1-l_0=16,5-15=1,5cm=0,015m\)
Độ cứng lò xo:
\(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{10m}{\Delta l}=\dfrac{10\cdot0,02}{0,015}=\dfrac{40}{3}\)N/m
Để lod xo có chiều dài 19,5cm:
\(\Rightarrow\Delta l'=19,5-15=4,5cm=0,045m\)
\(F_{đh}'=0,045\cdot\dfrac{40}{3}=0,6N\)
Mà \(F_{đh}'=P=10m=0,6\)
\(\Rightarrow m=0,06kg=60g\)
Độ dãn của lò xo khi tro vật nặng 100g là
\(\Delta l=l_2-l_1=20-15=5\left(cm\right)\)
Độ dãn của lò xo khi tro vật nặng 50 là
\(=\dfrac{5}{2}=2,5\left(cm\right)\)
Khi vật treo vật nặng 550g thì chiều dài lo xo là
\(=15+\left(5\times5\right)+2,5=42,5\left(cm\right)\)
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:
\(l_2=\Delta l_2+l_0=5+20=25cm\)
Đổi 100g =0,1 kg; 40 cm =0,4 m ; 42 cm = 0,42 m; 46 cm= 0,46 m
Trường Hợp 1
\(F_1=P_1\Leftrightarrow k\cdot\left|l_1-l_0\right|=m_1g\) (1)
Trường hợp 2
\(F_2=P_2\Leftrightarrow k\cdot\left|l_2-l_0\right|=\left(m_1+m'\right)g\) (2)
Lấy (1) chia (2)
\(\dfrac{\left|l_1-l_0\right|}{\left|l_2-l_0\right|}=\dfrac{m_1}{m_1+m'}\Rightarrow\dfrac{\left|0,42-0,4\right|}{\left|0,46-0,4\right|}=\dfrac{0,1}{0,1+m'}\Rightarrow m'=0,2\left(kg\right)\)
Khi ở vị trí cân bằng ta có: \(F_{đh}=P=mg=0,2.10=2N\)
Độ biến dạng của lò xo: \(\Delta l=l_1-l_0=24-20=4\left(cm\right)=0,04\left(m\right)\)
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{2}{0,04}=50N/m\)
Ta có: \(F_{đh}=P\)
Mà: \(F=k\Delta l,P=mg\)
Thay vào ta có: \(k\Delta l=mg\)
\(\Leftrightarrow m=\dfrac{k\Delta l}{g}=\dfrac{50.0,06}{10}=0,3kg\)
Vậy phải treo thêm một vật có khối lượng:
\(m=m_1+m_2\Rightarrow m_2=m-m_1=0,3-0,2=0,1\left(kg\right)\)