Vật lý Lớp 10. Vận dụng $F_{đh}=k|\Delta l|$ trong giới hạn đàn hồi và xác định độ cứng.
Kiến thức cần nhớ
**1. Định luật Hooke**
Trong giới hạn đàn hồi tuyến tính, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ với độ biến dạng:
$F_{đh}=k|\Delta l|=kx$
trong đó $x=|l-l_0|$ tính bằng mét.
**2. Dạng vector trên một trục**
Nếu chọn tọa độ biến dạng $x$ dương theo chiều kéo khỏi vị trí tự nhiên:
$F_{đh,x}=-kx$
Dấu “$-$” cho biết lực đàn hồi luôn hướng về vị trí mà lò xo không biến dạng; nó không có nghĩa độ lớn lực âm.
**3. Độ cứng lò xo**
$k=\frac{F_{đh}}{x}$
Đơn vị SI là N/m. $k$ lớn nghĩa lò xo cứng hơn: cùng lực thì biến dạng ít hơn. $k$ phụ thuộc vật liệu và cấu tạo lò xo, không phụ thuộc tải khi còn trong miền Hooke.
**4. Phân biệt lực tác dụng và lực đàn hồi**
Ở trạng thái cân bằng tĩnh, độ lớn của chúng có thể bằng nhau nhưng là các lực khác nhau. Ví dụ vật treo đứng yên:
$k\Delta l=mg$
Chỉ được viết như vậy sau khi đã vẽ lực và xác nhận cân bằng.
**5. Lò xo kéo và lò xo nén**
Cùng công thức độ lớn $F=kx$, nhưng chiều lực đàn hồi luôn chống lại biến dạng: lò xo bị kéo thì kéo các đầu lại; lò xo bị nén thì đẩy các đầu ra.
**6. Điều kiện sử dụng**
Lò xo lý tưởng, biến dạng dọc trục, tải trong miền tuyến tính và các đại lượng ở cùng trạng thái. Nếu đề cho giới hạn đàn hồi thì phải kiểm tra $F\le F_{gh}$ hoặc $x\le x_{gh}$.
**7. Lỗi cần tránh**
- Thay $l$ vào $F=kl$ thay vì $x=|l-l_0|$.
- Quên đổi cm sang m.
- Gắn dấu âm vào độ lớn lực.
- Mặc định $F_{đh}=mg$ khi vật còn gia tốc.
- Dùng Hooke ngoài miền tuyến tính.
ezonthi