Cho các dụng cụ sau:

- Lực kế: 1 cái.

- Thước đo độ dài: 1 cái

- Lò xo cần xác định độ cứng: 1 cái

Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để đo độ cứng của lò xo đã cho.

Lời giải

Đáp án đúng là: D

A – lò xo của bút bi

B – giảm xóc xe máy

C – lò xo gắn ở hộp lắp pin

D – không có ứng dụng lực đàn hồi.

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

F_đh1 = P₁ = m₁.g = 0,8.10 = 8 N

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

F_đh2 = P₂ = m₂.g = 0,6.10 = 6 N

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

F_đh1 = k (l₁ – l₀); F_đh2 = 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:

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