Câu trả lời chính xác nhất: Lực đàn hồilàlựcsinh ra khivật đàn hồibị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi mộtlò xokhi nó bị nén lại hoặc kéo giãn ra. Lực đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Tức là nó có xu hướng đưa vật trở lại trạng thái ban đầu khi chưa bị biến dạng. Lực đàn hồi của lò xo luôn có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo.
Để hiểu rõ hơn về Lực đàn hồi của lò xo luôn có chiều như thế nào và công thức tính lực đàn hồi của lò xo, mời các bạn đọc nội dung dưới đây
Mục lục nội dung
1. Lực đàn hồi
2. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
3. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
4. Phương pháp giải một số dạng bài tập về lực đàn hồi của lò xo
1. Lực đàn hồi
Biến dạng đàn hồilà những biến dạng có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu khi chưa có lực tác dụng vào.Lựcxuất hiện khi vật bị biến dạng có tác dụng khôi phục lại hình dạng ban đầu gọi là lực đàn hồi. Lực đàn hồi có điểm đặt vào vật bị biến dạng, cùng phương, ngược chiều có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng tại thời điểm xuất hiện.Khi lực tác dụng vào vật quá lớn vật mất khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu ta nói lực tác dụng vượt qua giới hạn đàn hồi của vật liệu.Lực đàn hồi của lo xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc với nó làm biến dạng.
* Lực đàn hồi của lò xo:
Lực đàn hồi của lò xo luôn có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo.
Một lò xo treo thẳng đứng khối lượng không đáng kể,chiều dàiban đầu của lò xo khi chưa biến dạng làlo; Treo vào lò xo một vật nặng cókhối lượngm khi đóchiều dàicủa lò xo làl.Độ biến dạng củalò xolà Δl=l - lo
Treo thêm các quả nặng có khối lượng giống nhau người ta nhận thấy rằng ứng với vật có khối lượng m lò xo biến dạng một đoạn là Δl; khi khối lượng của vật treo là 2m thì lò xo biến dạng một đoạn là 2Δl…
Gia tốc trọng trường là không đổi, lực tác dụng vào lò xo là trọng lực P=mg, theođịnh luật III Newtonta có Fđh=P => độ lớn của lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng Δl của lò xo. Tiến hành thí nghiệm tương tự với trường hợp lò xo bị nén.
Đặc điểm của lò xo là độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi càng lớn và ngược lại.
>>> Xem thêm: Lực đàn hồi không có đặc điểm nào sau đây
2. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo
- Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo làm nó biến dạng
- Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.
+) Khi lò xo bị dãn lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong:
+) Khi lò xo bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài:
3. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc
* Giới hạn đàn hồi của lò xo
Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định. Nếu trọng lượng của tải vượt quá giới hạn đàn hồi thì lò xo sẽ không co được về chiều dài ban đầu nữa.
* 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.
- Công thức: Fđh= k.Δl
+ Trong đó:
Fđhlà độ lớn của lực đàn hồi (N)
k là độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo (N/m)
Δl là độ biến dạng của lò xo (m)
Khi lò xo bị dãn: Δl = l - l0
Khi lò xo bị nén: Δl = l0– l
- Chú ý:
+ Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế, lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng.
+ Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
4. Phương pháp giải một số dạng bài tập về lực đàn hồi của lò xo
* Dạng 1: Xác định lực đàn hồi, độ biến dạng, độ cứng, chiều dài của lò xo
Sử dụng biểu thức định luật Húc:
Fdh=k|Δl|=k|l−l0|=> Các đại lượng cần tìm.
Trong đó:
+ Fdh: độ lớn lực đàn hồi (N)
+ k: độ cứng của lò xo
+l0: chiều dài ban đầu của lò xo (m)
+l: chiều dài của lò xo sau khi bị biến dạng (m)
+ Δl: độ biến dạng của lò xo (m)
Δl=l−l0: khi lò xo bị dãn
l Δl=l0−l: khi lò xo bị nén
* Dạng 2: Treo vật vào lò xo
Khi lò xo treo thẳng đứng, một đầu gắn cố định, đầu còn lại treo vật m, ở trạng thái vật m nằm cân bằng, ta có:
Fdh = P ⇔ k|Δl| = mg
* Dạng 3: Cắt, ghép lò xo
- Cắt lò xo:
Lò xo có độ cứngk0, chiều dàil0cắt thành hai lò xo có độ cứng và chiều dài lần lượt là: k1;l1vàk2;l2. Khi đó, ta có:
k0l0=k1l1=k2l2
- Ghép lò xo:
Hai lò xo ghép nối tiếp:
+ Độ cứng:1k=1k1+1k2
+ Tương tự với nhiều lò xo ghép nối tiếp:1k=1k1+1k2+...+1kn
Hai lò xo ghép song song:
+ Độ cứng:k=k1+k2
+ Tương tự với nhiều lò xo ghép song song:k = k1+k2+...+kn
-----------------------------
Hi vọng rằng với những kiến thức trên đây của Top lời giải về Lực đàn hồi của lò xo luôn có chiều như thế nào và công thức tính lực đàn hồi của lò xo, sẽ giúp các bạn nắm chắc kiến thức và đạt kết quả cao hơn. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết!
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 6: tại đây
A. Lý thuyết
1. Biến dạng đàn hồi. Độ biến dạng
– Biến dạng đàn hồi: Khi chịu tác dụng của lực, hình dạng ban đầu của vật bị thay đổi thì vật đó bị biến dạng. Nếu khi không còn tác dụng của lực nữa, vật đó có thể trở về hình dạng ban đầu, ta nói biến dạng của vật là biến dạng đàn hồi. Vật có tính chất như vậy gọi là vật có tính đàn hồi.
– Độ biến dạng: Một lò xo một đầu được móc vào một cái giá.
+ Chiều dài ban đầu của nó là
+ Sau khi treo vào đầu kia một quả nặng, chiều dài của nó là
Thì độ biến dạng của lò xo khi đó:
2. Lực đàn hồi
Lực của vật có tính đàn hồi xuất hiện khi bị biến dạng tác dụng lên vật khác (vật mà nó tiếp xúc) được gọi là lực đàn hồi.
Ví dụ: Lực của lò xo tác dụng lên quả nặng ở trường hợp vừa nêu trên là lực đàn hồi.
3. Những đặc điểm của lực đàn hồi
– Độ lớn của lực đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng của vật đàn hồi: Độ biến dạng càng lớn (trong giới hạn cho phép) thì độ lớn của lực đàn hồi càng lớn. Ngược lại, độ biến dạng càng nhỏ thì độ lớn của lực đàn hồi càng nhỏ.
Treo lần lượt các quả nặng vào đầu dưới của lò xo. Khi trọng lượng của quả nặng tăng ⇒ độ biến dạng của lò xo tăng. Mà cường độ lực đàn hồi của lò xo bằng cường độ của trọng lực ⇒ Khi độ biến dạng của lò xo tăng, lực đàn hồi của lò xo cũng tăng.
– Độ lớn của lực đàn hồi còn phụ thuộc vào bản chất của vật đàn hồi. Vật đàn hồi thường được làm bằng thép hoặc đồng thau, vì thép và đồng thau có tính đàn hồi rất tốt.
Lưu ý: Lò xo là vật có tính đàn hồi, khi ta kéo nó một lực lớn (quá giới hạn cho phép) thì lò xo giãn ra quá mức, khi đó nó không thể trở về hình dạng và kích thước ban đầu được, nó đã bị mất tính đàn hồi.
4. Ứng dụng thực tế
Bộ phận quan trọng của thiết bị này là chiếc lò xo. Khi đẩy cánh cửa mở ra, lò xo bị biến dạng. Khi đi ra xa khỏi cửa, lực đàn hồi của lò xo kéo cánh cửa tự động khép lại
II. Phương pháp giải
Cách xác định độ lớn của lực đàn hồi
– Dựa vào hiện tượng ta xác định lực cân bằng với lực đàn hồi.
– Xác định độ lớn của lực cân bằng đó.
– Dựa vào yếu tố của hai lực cân bằng ta xác định được độ lớn của lực đàn hồi đúng bằng độ lớn của lực cân bằng với nó.
B. Trắc nghiệm
Bài 1: Lực nào sau đây là lực đàn hồi?
A. Lực nam châm hút đinh sắt.
B. Lực hút của Trái Đất
C. Lực gió thổi vào buồm làm thuyền chạy.
D. Lực đẩy cung tác dụng vào mũi tên làm mũi tên bắn đi.
Dây cung biến dạng đàn hồi sinh ra lực đàn hồi tác dụng lên mũi tên ⇒ Đáp án D
Bài 2: Phát biểu nào sau đây về lực đàn hồi của một lò xo là đúng?
A. Độ biến dạng của lò xo càng nhỏ thì lực đàn hồi càng nhỏ.
B. Chiều dài của lò xo khi bị kéo dãn càng nhỏ thì lực đàn hồi càng lớn.
C. Trong hai trường hợp lò xo có chiều dài khác nhau: trường hợp nào lò xo dài hơn thì lực đàn hồi mạnh hơn.
D. Chiều dài của lò xo khi bị kéo dãn càng lớn thì lực đàn hồi càng nhỏ.
– Độ lớn của lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng ⇒ A đúng ⇒ Chọn A.
– Chiều dài của lò xo khi bị kéo dãn càng nhỏ ⇒ độ biến dạng càng nhỏ, lực đàn hồi càng nhỏ ⇒ B sai.
– Lò xo bị nén càng ngắn thì càng biến dạng lớn ⇒ lực đàn hồi càng lớn, lò xo bị dãn càng dài thì độ biến dạng càng lớn, lực đàn hồi càng lớn ⇒ C sai.
– Chiều dài của lò xo khi bị kéo dãn càng lớn thì lực đàn hồi càng lớn ⇒ D sai
Bài 3: Các vật nào sau đây có tính chất đàn hồi?
A. Một tờ giấy bị gấp đôi
B. Một thanh sắt
C. Một cục đất sét
D. Lò xo
Lò xo có tính chất đàn hồi ⇒ Đáp án D
Bài 4: Lò xo không bị biến dạng khi
A. dùng tay kéo dãn lò xo
B. dùng tay ép chặt lò xo
C. kéo dãn lò xo hoặc ép chặt lò xo
D. dùng tay nâng lò xo lên
– Khi dùng tay kéo dãn lò xo thì lò xo bị biến dạng dãn.
– Khi dùng tay ép chặt lò xo thì lò xo bị biến dạng nén.
– Khi kéo dãn lò xo hoặc ép chặt lò xo thì có biến dạng dãn hoặc nén.
– Khi nâng lò xo lên thì lò xo không biến dạng
⇒ Đáp án D
Bài 5: Lực đàn hồi có đặc điểm
A. không phụ thuộc vào độ biến dạng.
B. độ biến dạng tăng thì lực đàn hồi giảm.
C. phụ thuộc vào môi trường bên ngoài.
D. độ biến dạng tăng thì lực đàn hồi tăng.
Độ lớn của lực đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng và độ biến dạng càng lớn thì độ lớn lực đàn hồi càng lớn ⇒ Đáp án D
Bài 6: Lực nào trong các lực dưới đây không phải là lực đàn hồi?
A. Lực mà lò xo bút bi tác dụng vào ngòi bút.
B. Lực của quả bóng tác dụng vào tường khi quả bóng va chạm với tường.
C. Lực của giảm xóc xe máy tác dụng vào khung xe máy.
D. Lực nâng tác dụng vào cánh máy bay khi máy bay chuyển động.
Lực nâng tác dụng vào cánh máy bay khi máy bay chuyển động không phải là lực đàn hồi ⇒ Đáp án D
Bài 7: Một lò xo xoắn có độ dài ban đầu là 20 cm. Khi treo một quả cân, độ dài của lò xo là 22 cm. Nếu treo ba quả cân như thế thì lò xo bị dãn ra so với ban đầu một đoạn là:
A. 4 cmB. 6 cmC. 24 cmD. 26 cm
– Khi treo một quả cân lò xo dãn thêm:
– Khi treo 2 quả cân lò xo dãn thêm: 2.3 = 6 cm
⇒ Đáp án B
Bài 8: Treo đầu trên của lò xo vào một điểm cố định. Khi đầu dưới của lò xo để tự do, lò xo có chiều dài 10 cm. Khi treo vào đầu dưới của lò xo một quả cân 100g thì lò xo có chiều dài 14 cm. Hỏi khi tác dụng vào đầu dưới lò xo một lực kéo 2N hướng dọc theo chiều dài lò xo thì lò xo bị kéo dãn có chiều dài bằng bao nhiêu?
– Khi treo thêm vật 100g thì lò xo dãn thêm 4cm tương đương với tác dụng lực 1N thì lò xo dãn 4cm.
– Vì độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng nên ta có:
– Chiều dài lò xo lúc này là:
Bài 9: Treo thẳng đứng một lò xo, đầu dưới gắn với một quả cân 100g thì lò xo có độ dài là 11 cm, nếu thay bằng quả cân 200g thì lò xo có độ dài là 11,5 cm. Hỏi nếu treo quả cân 500 g thì lò xo có độ dài bằng bao nhiêu?
– Khi treo vật khối lượng 100g lò xo dài 11 cm, khi treo vật 200g lò xo dài 11,5 cm. Vậy cứ treo 100g thì độ dài thêm của lò xo là 11,5 – 11 = 0,5 cm.
– So với khi treo vật 100g thì vật 500g hơn 400g nên độ dãn thêm của vật 500g hơn vật 100g là 2 cm.
– Chiều dài khi treo vật 500g là: 11 + 2 = 13 cm.
Bài 10: Khi treo một quả nặng vào đầu dưới của một lò xo thì chiều dài lò xo là 98 cm. Biết độ biến dạng của lò xo khi đó là 2 cm. Hỏi chiều dài tự nhiên của lò xo là bao nhiêu?
– Chiều dài tự nhiên là chiều dài lò xo khi chưa bị biến dạng.
– Khi treo vật nặng vào lò xo, lò xo dãn ra thêm 2 cm, lúc này lò xo dài 98 cm nên chiều dài khi chưa biến dạng (chiều dài tự nhiên) là:
Áp dụng công thức: