Câu hỏi:

13/07/2024 1,131 Lưu

Một lò xo được đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên đỡ một vật khối lượng 8 kg. Bỏ qua khối lượng của lò xo và lực cản của không khí. Khi hệ vật nằm cân bằng tại vị trí O, lò xo bị nén một đoạn 10 cm. Xác định độ cứng của lò xo. Lấy g ≈ 10 m/s2

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Hệ vật "lò xo - vật - Trái Đất" là hệ cô lập (do không chịu ngoại lực tác dụng) nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.

Chọn mặt phẳng ngang đi qua vị trí A làm mốc tính thế năng trọng trường (Wt = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi (Wđh = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng Wđ thế năng trọng trường Wt và thế năng đàn hồi Wđh :

W = Wđ + Wt + Wđh = mv2/2 + mgh + kl2/2

Tại vị trí cân bằng O : hệ vật đứng yên, lò xo bị nén một đoạn l0 =10 cm và lực đàn hồi Fđh cân bằng với trọng lực P tác dụng lên vật :

kl0= mg

⇒ kl0 = mg ⇒ k = mg/l0 = 8.10/10.10-2= 800(N/m)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gia tốc của vật : a = F/m = 5/10 = 0,5(m/s2)

Quãng đường vật dịch chuyển: s = at2/2 = 0,5t2/2 = 0,25t2

Công của lực thực hiện: A = Fs.

- Trong giây thứ nhất (từ 0 đến 1s):

s1 = 0,25t12 = 0,25(12 - 0) = 0,25(m)

Suy ra: A1 = Fs1 = 5.0,25 = 1,25 J.

- Trong giây thứ 2 (từ 1s đến 2s):

s2 = 0,25(t22 - t12) = 0,25(22-12) = 0,75(m)

Suy ra: A2 = Fs2 = 5.0,75 = 3,75 J.

Trong giây thứ ba (từ 2s đến 3s):

s3 = 0,25(t32t22) = 0,25(32-22) = 1,25(m)

Suy ra: A3 = Fs3 = 5.1,25 = 6,25 J.