Một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m và có chiều dài tự nhiên 40 cm. Giữ đầu trên của lò xo cố định và buộc vào đầu dưới của lò

Câu hỏi VII.7 trang 68 SBT Vật Lí 10: Một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m và có chiều dài tự nhiên 40 cm. Giữ đầu trên của lò xo cố định và buộc vào đầu dưới của lò xo một vật nặng khối lượng 500 g, sau đó lại buộc thêm vào điểm chính giữa của lò xo đã bị dãn một vật thứ hai khối lượng 500 g. Lấy g = 10 m/s². Tính chiều dài của lò xo khi đó.

Trả lời

Khi buộc đầu dưới vật khối lượng m₁, lò xo dãn:

$\Delta l_1=\frac{F_1}{k}=\frac{m_{1}g}{k}=\frac{0,5.10}{100}$= 0,05m = 5cm

Khi buộc vào điểm giữa của lò xo một vật nặng thứ hai, thì nửa trên của lò xo có độ cứng k’: $k\text{'}=k\frac{l}{l\text{'}}=k\frac{l}{0,5.l}=2k$

Khi buộc vào chính giữa lò xo vật m₂ thì nửa trên dãn thêm:

$\Delta l_2=\frac{F_2}{k\text{'}}=\frac{m_2.g}{2k}=\frac{0,5.10}{2.100}$= 0,025m = 2,5cm

Chiều dài lò xo lúc này là:

$l=l_0+\Delta l_1+\Delta l_2$= 47,5cm

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 31: Động học của chuyển động tròn đều

Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm

Bài tập cuối chương 6 trang 62

Bài 33: Biến dạng của vật rắn

Bài 34: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng

Bài tập cuối chương 7 trang 67