Biến Dạng Của Lò Xo
Hiện tượng biến dạng, lực đàn hồi và mối liên hệ với khối lượng vật treo
Khi dùng tay kéo hai đầu của một lò xo xoắn, lò xo sẽ dãn ra (dài hơn so với ban đầu). Khi tay thôi tác dụng lực, lò xo tự co lại, trở về hình dạng ban đầu. Hiện tượng này gọi là biến dạng của lò xo.
Một số vật có tính chất biến dạng giống lò xo (biến dạng rồi tự trở về hình dạng ban đầu):
Các vật như hòn đá, cái bình sứ, miếng kính thì không có tính chất này — chúng cứng, giòn và dễ vỡ.
Ứng dụng của biến dạng lò xo trong đời sống:
Khi dùng tay kéo dãn một lò xo, lò xo cũng tác dụng lại tay ta một lực. Lực này gọi là lực đàn hồi của lò xo.
• Lực tay kéo lò xo: cùng phương với trục lò xo.
• Lực đàn hồi của lò xo lên tay: cùng phương với lực tay nhưng ngược chiều.
• Hai lực có cùng độ lớn: tay kéo bao nhiêu N → lực đàn hồi bằng bấy nhiêu N.
→ Dùng làm lò xo
→ KHÔNG dùng làm lò xo
Thí nghiệm: Treo lò xo thẳng đứng, đo chiều dài ban đầu $l_0$. Lần lượt treo các quả nặng giống nhau vào, đo chiều dài $l$ của lò xo khi treo vật.
Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.
Nghĩa là: khối lượng tăng 2 lần → độ dãn tăng 2 lần. Khối lượng tăng 3 lần → độ dãn tăng 3 lần...
Bảng dữ liệu thí nghiệm (với lò xo có $l_0 = 25$ cm, treo lần lượt các vật khối lượng khác nhau):
| $m$ (g) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| $l$ (cm) | 25,5 | 26 | 26,5 | 27 | 27,5 | 28 |
| $\Delta l$ (cm) | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
Nhận xét từ bảng: cứ tăng thêm 10 g, lò xo dãn thêm 0,5 cm. Khối lượng tăng gấp $k$ lần thì độ dãn cũng tăng gấp $k$ lần — điều này chứng minh độ dãn tỉ lệ với khối lượng vật treo.
• Gọi $\Delta l_1$ là độ dãn khi treo vật khối lượng $m_1$.
• Khi treo vật khối lượng $m_2 = k \cdot m_1$ → độ dãn $\Delta l_2 = k \cdot \Delta l_1$.
• Áp dụng tỉ lệ: $\dfrac{\Delta l_2}{\Delta l_1} = \dfrac{m_2}{m_1}$.
Để xem đầy đủ lý thuyết, các dạng bài tập có lời giải chi tiết về biến dạng của lò xo, em hãy đọc bài viết chuyên sâu:
Đầy đủ: hiện tượng biến dạng, lực đàn hồi, công thức $\Delta l$, bài tập tỉ lệ…
Cùng luyện bài Biến dạng của lò xo nào!
20 câu: 14 trắc nghiệm · 4 đúng/sai · 2 tự luận
Tuyệt vời!
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu