Thế năng của một lò xo khi nó bị dãn một khoảng x là W t = k x 2 , với k là hằng số. Lực đàn hồi khi đó bằng
A. kx
B. k x 2
C. k x 2
D. 2kx
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Độ lớn của lực đàn hồi:
b) Thế năng đàn hồi:
c) Công thực hiện của lò xo:
thay số:
Công A<0 vì lực đàn hồi ngược với chiều biến dạng, công của lực đàn hồi là công cản.
Đáp án C
Độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng Δ l 0 = m g k = 0 , 2.10 80 = 2 , 5 cm.
Kéo vật đến vị trí lò xo dãn 7,5 cm rồi thả nhẹ → vật sẽ dao động với biên độ A = 5 cm → E = 0 , 5 k A 2 = 0 , 1 J .
Lực đàn hồi của lò xo có độ lớn nhỏ nhất khi vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng, nếu chọn chiều dương hướng xuống vị trí này ứng với x = − 2 , 5 cm → E d = 1 2 k A 2 − x 2 = 1 2 80 0 , 05 2 − 0 , 025 2 = 0 , 075 J.
→ Thế năng của vật tại vị trí này là E t = E – E d = 0 , 1 – 0 , 075 = 0 , 025 J .
Lưu ý rằng thế năng của vật bằng tổng thế năng đàn hồi và thế năng trọng trường.
→ Thế năng đàn hồi của vật là E d h = 0 , 025 − 0 , 2.10.0 , 025 = − 0 , 025 J.
Áp dụng độ biến thiên thế năng
A = W t 1 − W t 2 = 1 2 k ( x 1 2 − x 2 2 ) = 1 2 .100 ( 0 , 02 2 − 0 , 04 2 ) = − 0 , 06 ( J )
Lời giải
Công thức tính thế năng đàn hồi của lò xo:
W t = 1 2 k Δ l 2 trong đó Δl: độ biến dạng của lò xo
Đáp án: A
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F}{\Delta l}=\dfrac{3}{0,02}=150\)N/m
Thế năng đàn hồi:
\(W_t=\dfrac{1}{2}kx^2=\dfrac{1}{2}\cdot150\cdot0,02^2=0,03J\)
\(\Delta l=4cm=0,04m\)
a)Độ cứng lò xo:
\(k=\dfrac{F}{\Delta l}=\dfrac{10}{0,04}=250\)N/m
b)Thế năng đàn hồi của lò xo bị nén lại 6cm:
\(W_t=\dfrac{1}{2}kx^2=\dfrac{1}{2}\cdot250\cdot0,06^2=0,45J\)
c)Độ biến thiên thế năng đàn hồi:
\(A=W_{đh1}-W_{đh2}=\dfrac{1}{2}kx'^2-0,45\)
\(=\dfrac{1}{2}\cdot250\cdot0,03^2-0,45=-0,3375J\)
Công này có tác dụng chống lại sự biến dạng.
Lời giải
+ Ta có độ biến dạng của lò xo so với vị
trí ban đầu: Δl=2cm=0,02m
Lực đàn hồi của lò xo khi đó: F d h = | k Δ l |
Ta suy ra độ cứng của lò xo: k = F d h Δ l = 3 0 , 02 = 150 N / m
=> Thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí đó: W t = 1 2 k Δ l 2 = 1 2 .150. 0 , 02 2 = 0 , 03 J
Đáp án: C