Lực đàn hồi của lò xo luôn có chiều

Câu trả lời chính xác nhất: Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi một lò xo khi 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

1. Lực đàn hồi

Biến dạng đàn hồi là những biến dạng có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu khi chưa có lực tác dụng vào.Lực xuất 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 dài ban đầu của lò xo khi chưa biến dạng là lo; Treo vào lò xo một vật nặng có khối lượng m khi đó chiều dài của lò xo là l. Độ biến dạng của lò xo là 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, theo định luật III Newton ta 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:

Fđh là 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 cứng k₀, chiều dài l₀ cắt thành hai lò xo có độ cứng và chiều dài lần lượt là: k₁;l₁ và k₂;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=1_k1+1_k2+...+1_kn

Hai lò xo ghép song song:

+ Độ cứng: k=k₁+k₂

+ Tương tự với nhiều lò xo ghép song song: k = k₁+k₂+...+k_n

-----------------------------

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!