Câu hỏi:

11/07/2024 1,593

Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke và có khối lượng không đáng kể. Chiều dài tự nhiên của dây là 5 m, khi diễn viên leo lên, nó dài 5,7 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ cứng của sợi dây.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Lời giải

Trọng lượng của diễn viên là

\[P = mg = \left( {55kg} \right)\left( {10m/{s^2}} \right) = 550N\]

Khi diễn viên đạt trạng thái cân bằng trên sợi dây thì Fđh = P nên

\[k = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{P}{{\Delta l}} = \frac{{550}}{{5,7 - 5}} \approx 786N/m\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Lời giải

Khi treo vật khối lượng m, lúc cân bằng lực đàn hồi của lò xo có độ lớn F = P = mg.

Từ đó, ta có:

Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l1 = 0,24m là

Fđh1 = P1 = m1.g = 0,8.10 = 8 N

Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l2 = 0,23m là

Fđh2 = P2 = m2.g = 0,6.10 = 6 N

Từ công thức \[{F_{dh}} = k\left( {l - {l_0}} \right)\] ta có:

Fđh1 = k (l1 – l0); Fđh2 = k (l2 – l0)

 \( \Rightarrow \) Độ cứng của lò xo là

\[k = \frac{{{F_1} - {F_2}}}{{{l_1} - {l_2}}} = \frac{{8,00N - 6,00N}}{{0,24m - 0,23m}} = 200N/m\]

Chiều dài ban đầu của lò xo là \[{l_0} = {l_1} - \frac{{{F_1}}}{k} = 0,24 - \frac{8}{{200}} = 0,2m\]

Độ dài của lò xo khi treo cả 2 vật là:

\[{l_3} = {l_0} + \frac{{{F_3}}}{k} = 0,2 + \frac{{\left( {0,8 + 0,6} \right).10}}{{200}} = 0,27m\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP