Một thanh rắn đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi là 100 N/m, đầu trên gắn cố định và dưới treo một vật nặng để thanh bị biến dạng đàn hồi. Biết gia tốc rơi tự do g = 10m/s2. Muốn thanh rắn dài thêm 1cm, vật nặng phải có khối lượng là bao nhiêu?
Bài 8 là dạng bài tính khối lượng vật nặng khi biết độ biến thiên chiều dài thanh rắn.
Ta tiến hành giải theo các bước như sau:
Bước 1: Lập luận: Thanh rắn cân bằng ở trạng thái bị biến dạng ⇔ \(F_d_h=p\)
Bước 2: Áp dụng công thức tính độ lớn lực đàn hồi: \(F_d_h=k.\left |\Delta l \right |\)
Bước 3: Thay số và tính toán để tìm khối lượng vật nặng
Áp dụng phương pháp trên để giải bài 8 như sau:
Ta có:
\(k=100(N/m)\) ; \(\Delta l=1,6cm=1,6.10^-^2(m)\)
Thanh dài thêm 1cm do trọng lực của vật m tác dụng vào thanh, độ lớn của trọng lực đúng bằng độ lớn của lực đàn hồi xuất hiện khi thanh bị kéo dãn
Áp dụng công thức tính độ lớn lực đàn hồi:
\(P=F=k.\Delta l\Leftrightarrow 10.m=k\Delta \l\)
\(\Rightarrow m=\frac{k\Delta \l }{10}=\frac{10^2.10^{-2}}{10}=10^{-1} kg\)
⇔ Hay m =0,1 kg
-- Mod Vật Lý 10
Copyright © 2021 HOCTAP247