Một lò xo gắn quả nặng, được bố trí trên mặt nghiêng không ma sát. Nếu góc nghiêng là 30 ∘ so với phương ngang thì lò xo biến dạng 2cm. Nếu góc nghiêng là 30 ∘ so với phương thẳng đứng thì lò xo biến dạng bao nhiêu?
A. 1cm
B. 2cm
C. 3,46cm
D. 4cm
Ta có, tại vị trí cân bằng, lực đàn hồi của lò xo cân bằng với thành phần P / / → của vật: F d h = P / /
Xét trường hợp : nghiêng là 30 ∘ so với phương ngang, ta có: m g sin 30 0 = k . Δ l 1 (1)
Xét trường hợp: nghiêng là 30 ∘ so với phương thẳng đứng tức là nghiêng 90−30= 60 ∘ so với phương ngang, ta có: m . g sin 60 0 = k . Δ l 2 (2)
Lấy ( 1 ) ( 2 ) ta được m g sin 30 0 m g sin 60 0 = k . Δ l 1 k . Δ l 2 ↔ sin 30 0 sin 60 0 = Δ l 1 Δ l 2
⇒ Δ l 2 = Δ l 1 sin 60 0 sin 30 0 = 2. 3 2 1 2 = 2 3 c m ≈ 3 , 46 c m
Vậy nếu góc nghiêng là 30 ∘ so với phương thẳng đứng thì lò xo biến dạng: 3,46cm
Đáp án: C