Bài 5 trang 74 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30cm, khi bị nén lò xo dài 24cm và lực đàn hồi của nó bằng 5N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu

A. 18cm                                B. 40cm

C. 48cm                                D. 22cm

Hướng dẫn giải

Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: 

F_đh = k|∆l|.

trong đó k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, |∆l| = |l – l₀| là độ biến dạng (độ dãn hay nén) của lò xo.

Lời giải chi tiết

Đáp án A.

Chiều dài tự nhiên của lò xo: l₀ = 30cm

Lò xo khi bị nén có chiều dài l thì l < l₀

Độ biến dạng của lò xo: |∆l| = |l – l₀| =  l₀ – l

Lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 5N và 10N

\(\eqalign{
& \Rightarrow \left\{ \matrix{
{F_{dh1}} = k\left| {\Delta {l_1}} \right| \Leftrightarrow k\left( {0,3 - 0,24} \right) = 5N \hfill \cr
{F_{dh2}} = k\left| {\Delta {l_2}} \right| \Leftrightarrow k\left( {0,3 - l} \right) = 10N \hfill \cr} \right. \cr& \Rightarrow {{k\left( {0,3 - 0,24} \right)} \over {k\left( {0,3 - l} \right)}} = {5 \over {10}} \cr
& \Leftrightarrow {{0,06} \over {0,3 - l}} = {1 \over 2} \Rightarrow 0,12 = 0,3 - l\cr& \Rightarrow l = 0,18m = 18cm \cr} \)