Bảng dưới đây là số liệu của một thí nghiệm về độ giãn lò xo

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 2: Sự biến dạng

Luyện tập 2 trang 116 Vật Lí 10: Bảng dưới đây là số liệu của một thí nghiệm về độ giãn lò xo:

 

Trọng lượng (N)	0	1	2	3	4	5	6
Chiều dài (mm)	100	110	120	130	140	155	180
Độ giãn (mm)	?	?	?	?	?	?	?

a) Độ dài tự nhiên của lò xo là bao nhiêu?

b) Hoàn thành bảng số liệu.

c) Vẽ đồ thị độ biểu diễn mối quan hệ của trọng lượng của vật và độ giãn của lò xo.

d) Đánh dấu điểm giới hạn đàn hồi trên đồ thị.

e) Vùng nào trên đồ thị là vùng mà độ giãn tỉ lệ với trọng lượng?

f) Trọng lượng là bao nhiêu để độ giãn lò xo là 15 mm?

g) Trọng lượng là bao nhiêu để lò xo khi giãn ra có độ dài 125 mm?

Lời giải:

a) Độ dài tự nhiên của lò xo là chiều dài khi chưa treo vật (ứng với trọng lượng bằng 0)

Khi đó: ${\mathcal{l}}_o=100mm$

b) Hoàn thành bảng số liệu.

Độ giãn: $\Delta \mathcal{l}=\mathcal{l}-{\mathcal{l}}_o$

Trọng lượng (N)	0	1	2	3	4	5	6
Chiều dài (mm)	100	110	120	130	140	155	180
Độ giãn (mm)	0	10	20	30	40	55	80

c) Đồ thị độ biểu diễn mối quan hệ của trọng lượng của vật và độ giãn của lò xo.

d) Đánh dấu điểm giới hạn đàn hồi trên đồ thị.

Ta thấy trọng lượng và độ giãn của lò xo tỉ lệ thuận với nhau đến khi trọng lượng của vật bằng 4 N. Khi trọng lượng của vật bằng 5 N thì độ giãn không tỉ lệ thuận với trọng lượng nữa. Vậy điểm giới hạn đàn hồi là điểm có tọa độ (40; 4).

e) Vùng trên đồ thị là vùng mà độ giãn tỉ lệ với trọng lượng là vùng được tô màu đỏ.

f) Xét trong giới hạn đàn hồi của lò xo. Chỉ cần xét một trường hợp là có thể tính được độ cứng của lò xo.

Khi đó: $k=\frac{F}{\Delta \mathcal{l}}=\frac{P_1}{\Delta {\mathcal{l}}_1}=\frac{1}{0,01}=100N/m$

Khi độ giãn lò xo là 15 mm thì lực đàn hồi có độ lớn là:

$F\text{'}=k.\Delta \mathcal{l}\text{'}=100.0,015=1,5N$

Khi lò xo nằm cân bằng tại độ giãn 15 mm ta có trọng lượng vật bằng độ lớn lực đàn hồi

P” = F’ = 1,5N

g) Khi lò xo có độ dài 125 mm thì độ giãn của lò xo là: $\Delta {\mathcal{l}}_2=125-100=25mm$

Khi lò xo ở trạng thái cân bằng, trọng lượng của lò xo khi đó bằng với lực đàn hồi của lò xo:

$P{\text{'}}_2=F{\text{'}}_2=k.\Delta \mathcal{l}{\text{'}}_2=100.0,025=2,5N$

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 113 Vật Lí 10: Trong một chiếc cầu treo như cầu Brooklyn (Brúc-klin) ....

• Câu hỏi 1 trang 114 Vật Lí 10: Thảo luận về kết quả (hình dạng, kích thước) của biến dạng kéo và biến dạng nén ....

• Câu hỏi 2 trang 115 Vật Lí 10: Các kết quả trong bảng 2.1 gợi ý cho bạn mối liên hệ gì? ....

• Luyện tập 1 trang 115 Vật Lí 10: Dưới tác dụng của một lực kéo 2,5 N một lò xo dài thêm 25 mm ....

• Vận dụng trang 117 Vật Lí 10: Đồ thị hình 2.9 biểu diễn mối quan hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới lò xo ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---