Bài 12 trong chương trình Vật lí 10 là một trong những bài học quan trọng, giúp học sinh hiểu rõ hơn về lực đàn hồi của lò xo và định luật Húc. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức trọng tâm về lực đàn hồi, định luật Húc và hướng dẫn giải các dạng bài tập thường gặp.
Lực Đàn Hồi Là Gì?
Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật bị biến dạng đàn hồi. Lực này có xu hướng đưa vật trở lại hình dạng ban đầu.
Ví dụ: Khi bạn kéo giãn một sợi dây chun, lực đàn hồi sẽ xuất hiện và kéo sợi chun trở về hình dạng ban đầu khi bạn thả tay ra.
Lực đàn hồi của lò xo
Định Luật Húc
Định luật Húc được phát biểu như sau:
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 của định luật Húc:
Fđh = k.|Δl|
Trong đó:
- Fđh: Lực đàn hồi của lò xo (N)
- k: Hệ số đàn hồi của lò xo (N/m)
- Δl: Độ biến dạng của lò xo (m)
Hệ số đàn hồi k phụ thuộc vào bản chất và kích thước của lò xo. Lò xo càng cứng thì hệ số đàn hồi càng lớn.
Các Dạng Bài Tập Vật Lí 10 Bài 12
Dưới đây là một số dạng bài tập thường gặp trong bài 12 Vật lí 10:
Dạng 1: Tính Lực Đàn Hồi
Để tính lực đàn hồi, ta sử dụng công thức định luật Húc: Fđh = k.|Δl|.
Ví dụ: Một lò xo có hệ số đàn hồi k = 100 N/m. Khi treo một quả nặng vào lò xo, lò xo giãn ra 2 cm. Tính lực đàn hồi của lò xo.
Lời giải:
Độ biến dạng của lò xo: Δl = 2 cm = 0,02 m
Lực đàn hồi của lò xo: Fđh = k.|Δl| = 100.0,02 = 2 N
Dạng 2: Tính Hệ Số Đàn Hồi
Để tính hệ số đàn hồi k, ta biến đổi công thức định luật Húc: k = Fđh / |Δl|.
Ví dụ: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 20 cm. Khi treo một quả nặng 50 g vào lò xo, lò xo có chiều dài là 22 cm. Lấy g = 10 m/s2. Tính hệ số đàn hồi của lò xo.
Lời giải:
Độ biến dạng của lò xo: Δl = 22 – 20 = 2 cm = 0,02 m
Trọng lượng của quả nặng: P = mg = 0,05.10 = 0,5 N
Lực đàn hồi cân bằng với trọng lượng của quả nặng: Fđh = P = 0,5 N
Hệ số đàn hồi của lò xo: k = Fđh / |Δl| = 0,5 / 0.02 = 25 N/m
Tính hệ số đàn hồi của lò xo
Dạng 3: Bài Toán Lực Kéo Về
Lực kéo về là lực đàn hồi có xu hướng kéo vật về vị trí cân bằng khi vật dao động điều hòa.
Công thức tính lực kéo về:
Fkv = -k.x
Trong đó:
- Fkv: Lực kéo về (N)
- k: Hệ số đàn hồi (N/m)
- x: Li độ (m) – là khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng.
Ví dụ: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = 4cos(πt) cm. Biết khối lượng vật là 100 g. Tính lực kéo về tác dụng lên vật tại thời điểm t = 0,5 s.
Lời giải:
Tại thời điểm t = 0,5 s, li độ của vật là x = 4cos(π.0,5) = 0 cm = 0 m
Lực kéo về tác dụng lên vật: Fkv = -k.x = -k.0 = 0 N
Kết Luận
Bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về lực đàn hồi, định luật Húc và cách giải một số dạng bài tập vật lí 10 bài 12. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn học tập hiệu quả hơn.
FAQ
1. Lực đàn hồi có phương, chiều như thế nào?
Lực đàn hồi luôn có phương trùng với phương của trục lò xo. Chiều của lực đàn hồi luôn ngược chiều với chiều biến dạng của lò xo.
2. Định luật Húc có áp dụng được cho mọi trường hợp biến dạng của lò xo không?
Không. Định luật Húc chỉ áp dụng được trong giới hạn đàn hồi của lò xo.
3. Làm thế nào để xác định giới hạn đàn hồi của lò xo?
Giới hạn đàn hồi của lò xo có thể được xác định bằng thực nghiệm.
Bạn có thể tìm hiểu thêm về:
Bạn cần hỗ trợ?
Liên hệ ngay:
- Số điện thoại: 02033846993
- Email: [email protected]
- Địa chỉ: X2FW+GGM, Cái Lân, Bãi Cháy, Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam
Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn 24/7!