Một lò xo có chiều dài 22cm khi treo vật có m1 = 0,001kg, có chiều dài 24cm khi treo vật có m2 = 3.m1, g = 10m/s2 . Tính công cần thiết để lò xo dãn từ 25cm đến 28cm là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi l\(_0\) và k là độ dài ban đầu và độ cứng của lò xo.
Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(0,21-l_0\right)k=m_1.g\\\left(0,23-l_0\right)k=m_2.g\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}k=100N/m\\l_0=0,2m\end{matrix}\right.\)
Công cần thiết là:
\(A=W_{t2}-W_{t1}=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l^2_2-\Delta l^2_1\right)=0,195\left(J\right)\)
Ta có: m1g = k (l – l0 ) ; m2g = k (l’ – l0 )
m 1 g m 2 g = k ( l – l 0 ) k ( l ' – l 0 ) ⇒ l 0 = 20 c m
=> m1g = k (l – l0 ) k = 100 ( N/m )
Mà công của lò xo
A = 1 2 k . Δ l 1 2 − 1 2 k . Δ l 2 2 ⇒ A = 1 2 k ( 0 , 25 − 0 , 2 ) 2 − 1 2 k ( 0 , 28 − 0 , 2 ) 2 = − 0 , 195 ( J )
\(l_0=30cm=0,3m\)
\(m_1=200g=0,2kg\)
\(l=32cm=0,32m\)
a, \(F_{đh}=k\left|\Delta_l\right|=m_1.g\Rightarrow k=\dfrac{m_1.g}{\left|\Delta_l\right|}=\dfrac{0,2.10}{0,32-0,3}=100\left(N/m\right)\)
b, \(F_{đh}=k.\left|\Delta_l\right|=m_2.g\Rightarrow m_2=\dfrac{k.\left|\Delta_l\right|}{g}=\dfrac{100.\left(0,335-0,3\right)}{10}=0,35\left(kg\right)\)
Đổi 200g= 0,2kg;
30cm= 0,3m;
32cm= 0,32m;
33,5cm= 0,335m;
a, Độ cứng của lò xo là:
\(k=\dfrac{mg}{l-lo}=\dfrac{0,2.10}{0,32-0,3}=100\left(\dfrac{N}{m}\right)\)
b, Khối lượng vật hai là:
\(m_2=\dfrac{k\left(l-lo\right)}{g}=\dfrac{100.\left(0,335-0,3\right)}{10}=0,35\left(kg\right)\)
Khi treo vật \(m_1=0,001kg\) thì lực đàn hồi là:
\(F_{đh1}=P_1\Rightarrow k\left(l_1-l_0\right)=m_1g\)
Khi treo vật \(m_2=3m_1=0,003kg\) thì lực đàn hồi:
\(F_{đh2}=P_2\Rightarrow k\left(l_2-l_0\right)=m_2g\)
Xét tỉ lệ:
\(\dfrac{l_1-l_0}{l_2-l_0}=\dfrac{m_1}{m_2}\Rightarrow\dfrac{0,001}{0,003}=\dfrac{1}{3}=\dfrac{0,25-l_0}{0,28-l_0}\)
\(\Rightarrow l_0=0,235m=23,5cm\) (\(l_0\) là chiều dài ban đầu của lò xo)
Độ cứng lò xo:
\(k=\dfrac{m_1g}{l_1-l_0}=\dfrac{0,001\cdot10}{0,25-0,235}=\dfrac{2}{3}\)N/m
Độ giảm thế năng:
\(A=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l_1^2-\Delta l_2^2\right)=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}\cdot\left(\left(0,28-0,235\right)^2-\left(0,25-0,235\right)^2\right)=6\cdot10^{-4}J\)