Bài viết này cần thêm chú thích nguồn gốc để kiểm chứng thông tin.
Lò xo làm từ thép lò xo
Lò xo [từ tiếng Pháp: ressort] là các vật thể đàn hồi được sử dụng trong các hệ thống cơ học. Lò xo được phân thành hai loại:
- biến dạng theo ý muốn
- có lực đàn hồi theo ý muốn
Các lò xo thường có một vị trí cân bằng khi "nghỉ" [không có ngoại lực tác động], nhưng cũng có lò xo có nhiều vị trí nghỉ. Lò xo trên lý thuyết chuyển hóa toàn bộ công năng của ngoại lực khi tác động thành thế năng đàn hồi, và giải phóng toàn bộ thế năng này trở lại thành công cơ học khi không có ngoại lực. Thực tế, không có lò xo như vậy. Lò xo thực tế luôn tiêu hao một phần công năng ngoại lực thành nhiệt năng hay năng lượng khác không phục hồi được.
Từ "lò xo" trong tiếng Việt được phiên âm từ le ressort trong tiếng Pháp.
Lò xo đầu tiên được loài người phát minh là cung tên, một mảnh gỗ cong và đàn hồi, có tác dụng dự trữ năng lượng khi uốn cong bằng tay và giải phóng năng lượng này thành động năng của mũi tên. Các bức vẽ cổ cho biết cung tên đã được sử dụng từ cách đây 10000 năm.
lò xo lá[ thấy trong chuột máy tính dây rút]- lò xo theo trục[ kiểu thường ta vẫn thấy]
Kẹp quần áo có lò xo
Ngày nay, lò xo được ứng dụng rộng rãi. Một số ví dụ như:
- lực kế, cân trọng lượng... trong khoa đo lường
- giảm xóc xe cộ
- phát âm [chuông, loa phóng thanh...]
- lưu trữ năng lượng [dây cót đồng hồ]
- công tắc điện
- bám giữ vật [kẹp quần áo]
- bút bi
Đa số lò xo tuân theo liên hệ tuyến tính giữa lực đàn hồi và biến dạng [định luật Hooke]. Hệ số đàn hồi, hay độ cứng, của lò xo được định nghĩa là hằng số k:
k = F x {\displaystyle k={\frac {F}{x}}} [N/m] hay k = T θ {\displaystyle k={\frac {T}{\theta }}} [Nm/radian]Với F hay T là lực [với lò xo kéo/nén] hay mômen lực [với lò xo quay]; x hay θ {\displaystyle \theta } là độ co giãn hay góc quay. Nghịch đảo độ cứng, 1/k, là độ dẻo.
Lực của lò xo luôn ngược hướng với chiều biến dạng. Tức là lực lò xo luôn có xu hướng làm vật trở về trạng thái không biến dạng. Do dó, lực lò xo còn gọi là lực hồi phục, giúp vật trở lại vị trí cân bằng, luôn hướng về vị trí cân bằng. Có thể thể hiện hướng của lực lò xo:
với x là độ rời khỏi vị trí cân bằng, k là hệ số đàn hồi hay độ cứng của lò xo.
Thực tế nhiều ứng dụng đòi hỏi các lò xo có liên hệ giữa lực và biến dạng không tuyến tính. Bảng dưới tóm tắt các trường hợp cơ bản.
| Tuyến tính Các lò xo có đặc tính gần với định luật Hooke nhất là các lò xo xoắn ốc với rất nhiều vòng xoắn, dùng trong các thiết bị đo hay trong đồng hồ. |
|
|
| Gần tuyến tính Đây là các lò xo thông dụng trong công nghiệp, tuân thủ gần đúng định luật Hooke ở những biến dạng nhỏ hay trên các đoạn nhỏ chứ không trên toàn bộ lò xo. Các lò xo sản xuất đại trà, dù cùng lô sản xuất, cũng có thể có tính chất thay đổi mạnh từ cái này đến cái kia, với độ cứng có thể thay đổi đến 20%. |
|
|
| Tuyến tính lệch Để làm biến dạng loại lò xo này, lực tác động cần vượt qua một ngưỡng nhất định. Sau ngưỡng đó, biến dạng là gần tuyến tính với lực. |
|
|
| Phi tuyến dương tính Đối với dạng này, biến dạng lớn đòi hỏi lực lớn hơn là quan hệ tuyến tính. |
|
|
| Trung tính hay Âm tính Các lò xo kiểu này có thể là tấm sắt bị hút bởi nam châm. Trong trường lực của nam châm, khi tấm sắt bị đẩy ra xa, lực hút giảm. |
|
|
| Biến đổi Loại lò xo này có thể được ứng dụng trong các phím bấm. Chúng tạo nên các tín hiệu bấm chính xác, và cảm giác giác sử dụng thuận tiện. |
|
|
| Không hồi phục Loại lò xo này giữ nhiều trạng thái nghỉ, và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái kia khi biến dạng vượt qua một giới hạn nhất định. Trong giới hạn, biến dạng vẫn có thể hồi phục. |
|
|
Bài viết về chủ đề vật lý này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.
|
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Lò xo. |
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Lò_xo&oldid=68120981”
Cách tính Lực đàn hồi của Con lắc Lò xo, Công thức Định luật Húc [ Hooke ] và bài tập – Vật lý 10 bài 12Ở lớp trước những em đã biết, Lực kế là dụng cụ do lực và bộ hầu hết của nó là một lò xo. Tuy nhiên, những em chưa biết tại sao lò xo lại được ứng dụng vào việc sản xuất lực kế và nó dựa trên định luật vật lý nào để tính lực .Bạn đang xem : Tính độ cứng của lò xo
Bài viết này chúng ta cùng đi tìm hiểu Lực đàn hồi của con lắc lò xo, Công thức định luật Húc được tính như thế nào? Định luật Húc được phát biểu ra sao? ứng dụng của định luật Hooke là gì? để giải đáp các thắc mắc trên.
I. Hướng và điểm đặt của Lực đàn hồi của con lắc lò xo
– Lực đàn hồi Open ở 2 đầu của lò xo và tính năng vào những vật tiếp xúc với lò xo, làm nó biến dạng .
II. Cách tính Độ lớn lực đàn hồi của lò xo, Công thức Định luật Húc [Hooke].
1. Thí nghiệm của định luật Húc [Hooke].
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
– Nếu khối lượng của tải vượt quá một giá trị nào đó gọi là số lượng giới hạn đàn hồi thì độ dãn của lò xo sẽ không còn tỉ lệ với khối lượng của tải và khi bỏ tải đi thì lò xo không co được về đến chiều dài l0 nữa .
3. Cách tính lực đàn hồi của lò xo, Công thức Định luật Húc [Hooke]
4. Chú ý
– Đối với dây cao su đặc hay dây thép, lực đàn hồi chỉ Open khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng .- Đối với mặt tiếp xúc bị biến dạn khi bị ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc .
II. Bài tập vận dụng Công thức Định luật Húc [Công thức tính lực đàn hồi của lò xo].
* Bài 1 trang 74 SGK Vật Lý 10: Nêu những đặc điểm [về phương, chiều, điểm đặt ] của lực đàn hồi của:
a ] lò xob ] dây cao su đặc, dây thépc ] mặt phẳng tiếp xúc
° Lời giải bài 1 trang 74 SGK Vật Lý 10:
a ] Lực đàn hồi của lò xo :+ Phương : Trùng với phương của trục lò xo .Xem thêm : Trường Sơn Đông Trường Sơn Tây Bên Nắng Đốt, Tra Cứu và Tìm Kiếm Đáp Án Của Câu Hỏi+ Chiều : ngược chiều biến dạng của lò xo : khi lò xo dãn, lực đàn hồi hướng vào trong, khi nén, lực đàn hồi hướng ra ngoài .+ Điểm đặt : Đặt vào vật tiếp xúc với vật .b ] Dây cao su đặc, dây thép
+ Phương: Trùng với chính sợi dây.
Xem thêm: H2O là gì? Tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2O
+ Chiều : Hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây .+ Điểm đặt : Đặt vào vật tiếp xúc với vậtc ] Mặt phẳng tiếp xúc :+ Phương của lực đàn hồi : Vuông góc với mặt tiếp xúc .+ Điểm đặt : Đặt vào vật gây biến dạng của mặt phẳng .+ Chiều : hướng ra ngoài mặt phẳng tiếp xúc .
* Bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 10: Phát biểu định luật Húc
° Lời giải bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 10:
– Định luật Húc : Trong số lượng giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo : Fdh = k | Δl | ;- Trong đó :k gọi là độ cứng của lò xo [ hay còn gọi là thông số đàn hồi ], đợn vị N / m .| Δl | = | l – l0 | là độ biến dạng [ gồm có độ dãn ra hay nén lại ] của lò xo .
* Bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 10: Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/ m để nó dãn ra được 10 cm?
A. 1000N ; B. 100N ; C. 10N ; D. 1N ;
° Lời giải bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 10:
¤ Chọn đáp án : C. 10N ;- Khi vật nằm cân đối trọng tải P. cân đối với lực đàn hồi Fdh :
* Bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 10: Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu?
A. 30N / m ; B. 25N / m ; C. 1,5 N / m ; D. 150N / m ;
° Lời giải bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 10:
¤ Chọn đáp án : D. 150N / m .- Độ biến dạng của lò xo là : Δl = l – l0 = 18 – 15 = 3 [ cm ] = 0,03 [ m ] .- Lực kéo cân đối với lực đàn hồi : Fk = Fdh = k. Δl
* Bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 10: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi bị nén lò xo dài 24 cm và lực đàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu?
A. 18 cm ; B. 40 cm ; C. 48 cm ; D. 22 cm ;
° Lời giải bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 10:
¤ Chọn đáp án : A. 18 cm .- Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F1 = 5N là 😐 Δl | = | l1 – l0 | = | 24 – 30 | = 6 cm- Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F2 = 10N = 2F1 là 😐 Δl2 | = 2 | Δl1 | = 2. 6 = 12 cm- Chiều dài dò xo khi bị nén bởi lực 10N là :l1 = l0 – Δl2 = 30 – 12 = 18 cm
* Bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 10: Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm.
a ] Tính độ cứng của lò xo .b ] Tính khối lượng chưa biết .
° Lời giải bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 10:
Xem thêm: H2O là gì? Tính chất vật lí và tính chất hóa học của H2O
a ] Khi treo vật có khối lượng 2 [ N ], ở vị trí cân đối lò xo dãn Δl1 = 10 [ mm ] = 0,01 [ cm ], ta có :