Khi người ta treo quả cân có khối lượng 300g vào đầu dưới của một lò xo

Bài 19: Lực đàn hồi

Bài 4 (trang 88 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Khi người ta treo quả cân có khối lượng 300g vào đầu dưới của một lò xo (đầu trên cố định), thì lò xo dài 31cm. Khi treo thêm quả cân 200g nữa thì lò xo dài 33cm. Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo. Lấy g = 10m/s².

Lời giải:

Khi quả cân nằm cân bằng, độ lớn lực đàn hồi bằng trọng lực quả cân, do đó ta có:

P₁ = F_đh1 ⇔ m₁.g = k.│Δl₁│ = k.(l₁- l₀) (1)

P₂ = F_đh2 ⇔ m₂.g = k.│Δl₂│ = k.(l₂- l₀) (2)

Lấy (1) trừ (2) vế theo vế ta được:

⇒ (m₂ - m₁).g = k.(l₂ - l₁) với m₂ = 300 + 200 = 500g = 0,5kg

Thay k = 100N/m và l₁ = 31cm = 0,31m vào (1) ta được:

0,3.10 = 100.(0,31- l₀)

→ l₀ = 0,28m = 28cm