Bài 12. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

Tiết 20: LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO
ĐỊNH LUẬT HÚC
Câu hỏi 1: Hãy cho biết tác dụng của chiếc lò xo trong các trường hợp dưới đây
Dùng hai tay kéo dãn một lò xo, xem hình minh hoạ
Câu 2: Hãy cho biết hai tay có chịu tác dụng của lò xo không ?
Câu 3: Tại sao lò xo chỉ dãn đến một mức nào đó thì ngừng dãn?
Câu 4: Khi thôi kéo hoặc thôi nén thì lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu ?
Trả lời:
+ Lực đàn hồi của lò xo tác dụng vào hai tay. Đó là hai vật tiếp xúc với nó và làm nó dãn ra.
+ Lực đàn hồi tăng dần theo độ dãn. Khi lực đàn hồi cân bằng với lực kéo thì lò xo dừng hẵn.
Trả lời: Lực đàn hồi của lò xo cùng phương, ngược chiều với lực kéo.
Câu 5: Hãy nêu rõ điểm đặt, phương và chiều của các lực này.
Trả lời: : Lực đàn hồi.
I. HƯỚNG VÀ ĐIỂM ĐẶT CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO
1. Điểm đặt:
2. Hướng:
Hay khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong, khi bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài.
Tác dụng vào các vật tiếp xúc (gắn) với lò xo
Ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng
Hãy xem hình minh hoạ và cho biết làm thế nào để có lực đàn hồi của lò xo lớn hay nhỏ.
Để hiểu được điều đó thì ta tiến hành thí nghiệm sau:
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC.
1. Thí nghiệm:
Kết quả thu được
Câu 6: Nhìn vào kết quả trong bảng để rút ra nhân xét:
* Nhận xét:
+ Độ lớn các lực đàn hồi tỉ lệ với độ dãn của lò xo.
+ Thương số F/l gần như không đổi
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO. ĐỊNH LUẬT HÚC.
Hãy quan sát tiếp thí nghiệm và cho biết khi tháo các quả nặng ra thì lò xo sẽ như thế nào ?
Có phải lúc nào khi thôi tác dụng thì lò xo cũng trở lại chiều dài như ban đầu hay không ? Vì sao ?
2. Giới hạn đàn hồi của lò xo
- Nếu lò xo còn nằm trong giới hạn đàn hồi thì khi thôi tác dụng lò xo sẽ trở về vị trí có chiều dài l0 ban đầu
* l0 : gọi là độ biến dạng của lò xo
* Quan sát hình minh hoạ:
- Nếu lò xo đã vượt quá giới hạn đàn hồi thì khi thối tác dụng lò xo sẽ không trở về vị trí có chiều dài l0 như lúc đầu.
l: độ dãn hoặc độ nén của lò xo
l = l – l0 nếu khi lò xo dãn thì l > 0 còn khi nén thì l < 0
3. 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
Biểu thức:
Hãy quan sát và so sánh độ cứng của 3 lò xo khác nhau dưới đây (hình vẽ).
Câu 7: Hãy cho biết ngoài lò xo có lực đàn hồi khi biến dạng thì còn có những vật nào nữa không? Nếu có hãy nói rõ.
Trả lời: Sợi dây cao su, quả bóng, sợi dây kéo vật trên mặt sàn hoặc vắt qua ròng rọc, khi bắn cung, da mặt của chúng ta,…..
Hãy quan sát các hình minh hoạ dưới đây và cho biết đặc điểm của lực đàn hồi trong mỗi trường hợp.
k1 < k2 < k3
Dây cao su
Kéo dây
Dây vắt qua ròng rọc
Bắn cung
Đè lên quả bóng
Quả bóng chạm mpn
4. Chú ý:
a) Đối với dây cao su hay dây thép lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn: gọi là lực căng, kí hiệu:
Có điểm đặt và hướng giống như lực đàn hồi của lò xo khi bị dãn.
b) 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.
CÁC EM VỀ NHÀ XEM LẠI BÀI, TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ LÀM CÁC BÀI TẬP TRONG SGK VÀ SBT.