Vật Lí 10 Bài 12 : Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

Vật Lí 10 Bài 12 : Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

Video Giải Vật Lí 10 Bài 12 : Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

C1 ( trang 71 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 2:55 Dùng hai tay kéo dãn một lò xo (Hình 12.1a):

a. Hai tay có chịu tác dụng của lò xo không ? Hãy nêu rõ điểm đặt, phương và chiều của các lực này.

b. Tại sao lò xo chỉ dãn đến một mức nào đó thì dừng lại ?

c. Khi thôi kéo, lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu?

Trả lời:

a. Có. Hai lực này có điểm đặt ở hai tay, cùng phương, ngược chiều với lực kéo dãn.

b. Lò xo càng dãn ra, lực đàn hồi càng tăng. Khi lực đàn hồi cân bằng với lực kéo thì lò xo ngừng dần. Nếu lực kéo quá lớn, lò xò dãn ra quá giới hạn thì khi đó, lò xo không còn tính đàn hồi, lực đàn hồi mất đi.

c. Khi thôi kéo, lực đàn hồi làm cho các vòng lò xo co lại gần nhau như lúc ban đầu.

C2 ( trang 72 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 13:07 Lực của lò xo ở Hình 12.2b có độ lớn bằng bao nhiêu? Tại sao? Muốn tăng lực của lò xo lên 2 hoặc 3 lần ta làm cách nào?

Trả lời:

C3 ( trang 72 sgk Vật Lý 10) - Video giải tại 18:07 Các kết quả trong Bảng 12.1 có gợi ý cho ta một mối liên hệ nào không ? Nếu có thì hãy phát biểu mối liên hệ đó.

Trả lời:

Có mối liên hệ giữa trọng lực và độ dãn của lò xo do đó giữa lực lò xo với độ dãn lò xo:

F/Δl = hằng số. Tức F tỉ lệ với độ dãn lò xo.

Bài 1 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 24:56 Nêu những đặc điểm (về phương, chiều, điểm đặt ) của lực đàn hồi của:

a. lò xo

b. dây cao su, dây thép

c. mặt phẳng tiếp xúc

Lời giải:

a. Lực đàn hồi của lò xo:

+ Phương: Trùng với phương của trục lò xo.

+ Chiều: ngược chiều biến dạng của lò xo: khi lò xo dãn, lực đàn hồi hướng vào trong, khi nén, lực đàn hồi hướng ra ngoài.

+ Điểm đặt: Đặt vào vật tiếp xúc với vật.

b. Dây cao su, dây thép

+ Phương: Trùng với chính sợi dây.

+ Chiều: Hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây.

+ Điểm đặt: Đặt vào vật tiếp xúc với vật

c. Mặt phẳng tiếp xúc:

+ Phương của lực đàn hồi: Vuông góc với mặt tiếp xúc.

+ Điểm đặt: Đặt vào vật gây biến dạng của mặt phẳng.

+ Chiều: hướng ra ngoài mặt phẳng tiếp xúc.

Bài 2 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 28:41 Phát biểu định luật Húc

Lời giải:

Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo : F_dh = k|Δl|.

k gọi là độ cứng của lò xo (hay còn gọi là hệ số đàn hồi), đợn vị N/m.

|Δl| = |l-l₀ | là độ biến dạng (bao gồm độ dãn ra hay nén lại) của lò xo.

Bài 3 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 29:30 Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/ m để nó dãn ra được 10 cm ?

A. 1000 N ;         B. 100 N

C. 10 N ;            D. 1 N.

Lời giải:

Chọn C.

Khi vật nằm cân bằng trọng lực P cân bằng với lực đàn hồi F_dh:

Về độ lớn: P = F_dh = k.Δl

⇔ P = 100.0,1 = 10 N

Bài 4 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 31:20 Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu ?

A. 30 N/m ;         B. 25 N/m

C. 1,5 N/m ;         D. 150 N/m.

Lời giải:

Chọn D.

Độ biến dạng của lò xo là: Δl = l - l₀ = 18 - 15 = 3 cm = 0,03 m

Lực kéo cân bằng với lực đàn hồi: F_k = F_đh = k.Δl

Bài 5 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 33:11 Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi bị nén lò xo dài 24 cm và lực đàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu?

A. 18 cm ;         B. 40 cm

C. 48 cm ;         D. 22 cm.

Lời giải:

Chọn A.

Hình ảnh minh họa:

Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F₁ = 5N là:

|Δl| = |l₁ - l₀| = |24 - 30| = 6cm

Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F₂ = 10N = 2F₁ là:

|Δl₂| = 2|Δl₁| = 2. 6 = 12cm

Chiều dài dò xo khi bị nén bởi lực 10N là:

l₁ = l₀ - Δl₂ = 30 - 12 = 18cm

Bài 6 (trang 74 SGK Vật Lý 10) - Video giải tại 37:44 Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm.

a. Tính độ cứng của lò xo.

b. Tính trọng lượng chưa biết.

Lời giải:

a) Khi treo vật có trọng lượng 2 N, ở vị trí cân bằng lò xo dãn Δl₁ = 10 mm = 0,01 cm ta có:

b) Khi treo vật có trọng lượng P₂, tại vị trí cân bằng, lò xo dãn Δl₂ = 80 mm = 0,08 cm , ta có:

P₂ = F_đh = k.Δl₂ = 200.0,08 = 16(N)

Xem thêm các bài Giải bài tập Vật Lí 10 (có video) hay khác:

• Bài 13 : Lực ma sát
• Bài 14 : Lực hướng tâm
• Bài 15 : Bài toán về chuyển động ném ngang
• Bài 16 : Thực hành : Xác định hệ số ma sát
• Bài 17 : Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---