Vật lý Lớp 10. Đọc hệ số góc, xác định k và nhận diện miền tuyến tính/giới hạn Hooke từ dữ liệu đồ thị.
Kiến thức cần nhớ
**1. Đồ thị $F-x$**
Nếu trục đứng là lực $F$ và trục ngang là độ biến dạng $x$, miền tuân theo Hooke là đoạn thẳng:
$F=kx$
Đường lí tưởng đi qua gốc; hệ số góc chính là $k$.
**2. Tính hệ số góc**
Chọn hai điểm cách xa nhau trong miền tuyến tính hoặc dùng đường hồi quy:
$k=\frac{\Delta F}{\Delta x}$
Phải đổi $x$ sang mét để nhận $k$ theo N/m. Không nên lấy một điểm nhiễu duy nhất.
**3. Khi đảo trục**
Nếu đồ thị biểu diễn $x$ theo $F$, hệ số góc bằng $1/k$, không phải $k$. Vì vậy phải đọc tên và đơn vị hai trục trước khi tính.
**4. Ý nghĩa đoạn không tuyến tính**
Khi đồ thị $F-x$ không còn là đường thẳng, định luật Hooke không còn mô tả đúng miền đó. Chỉ từ đường tải lên chưa đủ kết luận vật có biến dạng dư; muốn xác định tính hồi phục cần dữ liệu khi giảm/bỏ tải.
**5. Đồ thị không đi qua gốc**
Có thể do sai số điểm 0, tiền tải, khối lượng móc treo chưa tính hoặc lò xo đã có lực ban đầu. Không tự ý ép đường qua gốc trước khi xem nguyên nhân vật lí và cách thu số liệu.
**6. Nội suy và ngoại suy**
Có thể nội suy trong miền dữ liệu tuyến tính. Không ngoại suy qua giới hạn đã đo hoặc qua vùng cong, vì khi đó $k$ hiệu dụng có thể thay đổi.
**7. Lỗi cần tránh**
- Lấy nghịch đảo sai vì không đọc trục.
- Dùng cm như m.
- Tính $F/x$ tại điểm không thuộc miền tuyến tính.
- Gọi điểm lệch tuyến tính chắc chắn là giới hạn đàn hồi.
- Bỏ qua sai số và độ phân tán dữ liệu.
ezonthi