Một thanh rắn đồng chất tiết diện đều có hệ số đàn hồi là 100 N/m, đầu trên gắn cố định và đầu dưới treo một vật nặng để thanh bị biến dạng đàn hồi. Biết gia tốc rơi tự do g = 10 m/s2. Muốn thanh rắn dài thêm 1 cm, vật nặng phải có khối lượng là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
k = 100 N/m
Δl = 1 cm = 0,01m
g = 10 m/s2
m = ?
Khi thanh rắn cân bằng ở trạng thái biến dạng, ta có:
Fđh = mg ⇔ k|Δl| = mg
bạn ấy đưa bài này chắc chắn là phải học rồi thì mới hỏi
Bạn cũng ko cần đưa kiến thức lên đâu
Ta có, thanh dài thêm 1,6cm do trọng lực của vật m tác dụng vào thanh.
Độ lớn của trọng lực đúng bằng độ lớn của lực đàn hồi xuất hiện khi thanh bị kéo dãn.
F d h = P ↔ k . ∆ l = m g → m = k . ∆ l g = 100 . 1 , 6 . 10 - 2 10 = 0 , 16 k g
Đáp án: C
Giả sử vật nặng được treo tại vị trí cách đầu B của thanh rắn một đoạn x. Khi đó ta có thể phân tích trọng lực P → tác dụng lên vật nặng thành hai lực thành phần F 1 → và F 2 → song song với . Lực tác dụng lên sợi dây thép tại điểm B và làm sợi dây thép dãn dài thêm một đoạn ∆ l 1 , lực F 2 → tác dụng lên sợi dây đồng tại điểm D và làm sợi dây đồng dãn dài thêm một đoạn ∆ l 2 . Vì sợi dây thép và sợi dây đồng có độ dài ban đầu l 0 và tiết diện S giống nhau, nên theo định luật Húc, ta có :
Muốn thanh rắn BD nằm ngang thì sợi dây thép và sợi dây đồng phải có độ dãn dài bằng nhau: ∆ l 1 = ∆ l 2 . Thay điều kiện này vào F 1 và F 2 , ta được :
F 1 / F 2 = E 1 / E 2
Mặt khác theo quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều, ta có :
F 1 / F 2 = (a - x)/a
Từ đó, ta suy ra :
Chọn C.
Biểu thức xác định hệ số đàn hồi k của thanh là: K = E S l 0
Thanh bị biến dạng do tác dụng của trọng lực của vật:
Ta có: P= F= \(k\Delta l\Leftrightarrow10.m=k\Delta l\)
\(\Rightarrow m=\dfrac{k\Delta l}{10}=\dfrac{10^2.10^{-2}}{10}=10^{-1}\left(kg\right)\)
hay m = 0,1 kg