Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Biết độ cứng của lò xo là k = 100N/m, khối lượng của vật là m = 500g. Tính lực đàn hồi của lò xo khi vật ở dưới vị trí cân bằng 3cm.
Đáp án đúng: C
Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng: Δl = mg/k = (0,5 * 10)/100 = 0,05 m = 5cm.
Khi vật ở dưới vị trí cân bằng 3cm, độ giãn của lò xo là: Δl' = Δl + x = 5 + 3 = 8cm = 0,08m.
Lực đàn hồi của lò xo khi đó: F = kΔl' = 100 * 0,08 = 8N.
Vậy đáp án đúng là C.
Câu hỏi liên quan
- g giảm khi lên cao vì khoảng cách đến tâm Trái Đất tăng.
- g tăng khi đi từ xích đạo về cực do Trái Đất không phải hình cầu hoàn hảo và do ảnh hưởng của lực quán tính ly tâm.
- g giảm khi xuống sâu trong lòng đất vì khối lượng vật chất hút vật giảm.
- Gia tốc rơi tự do là gia tốc của mọi vật khi bỏ qua sức cản của không khí.
Vậy, phát biểu sai là C. Có giá trị tăng dần khi xuống sâu trong lòng đất.
1. Phân tích lực:
- Lực căng dây T hướng lên.
- Trọng lực P = (m + m')g hướng xuống, với m là khối lượng thang máy và m' là khối lượng trọng tải.
2. Áp dụng định luật II Newton:
- Trong giai đoạn nhanh dần đều, thang máy có gia tốc hướng lên. Áp dụng định luật II Newton ta có:
T - (m + m')g = ma
- Để tìm trọng tải tối đa, ta giả sử lực căng dây đạt giá trị lớn nhất được phép: T = 10000 N
- Thay m = 400 kg và g = 10 m/s² vào, ta có:
10000 - (400 + m') * 10 = ma
- Ta cần tìm m' sao cho lực căng dây không vượt quá 10000N. Để đơn giản, ta xét trường hợp gia tốc a = 0 (chuyển động đều hoặc đứng yên), khi đó lực căng dây bằng trọng lực:
10000 = (400 + m') * 10
1000 = 400 + m'
m' = 600 kg
Vậy, trọng tải tối đa của thang máy là 600 kg để lực căng dây không vượt quá 10000N.
Mômen động lượng của một chất điểm được bảo toàn khi mômen lực tác dụng lên chất điểm đó bằng không. Điều này xảy ra trong các trường hợp sau:
- Chất điểm chuyển động tự do, không có ngoại lực tác dụng: Khi đó, không có lực nào tác dụng, do đó mômen lực bằng không.
- Chất điểm chuyển động trong trường lực xuyên tâm: Trường lực xuyên tâm là trường lực mà lực tác dụng lên chất điểm luôn hướng về hoặc ra khỏi một điểm cố định. Trong trường hợp này, mômen lực đối với điểm đó bằng không.
- Chất điểm chuyển động trong trường lực hấp dẫn: Lực hấp dẫn là một trường hợp đặc biệt của lực xuyên tâm, với tâm lực là vật thể tạo ra trường hấp dẫn.
Tuy nhiên, nếu chất điểm chuyển động trên đường thẳng bất kỳ mà không có lực nào khác đảm bảo mômen lực bằng 0, thì mômen động lượng sẽ không bảo toàn, vì có thể có lực tác dụng không hướng về một điểm cố định nào cả.
Ta có chu kì của kim phút là Tp = 1h, chu kì của kim giờ là Tg = 12h => Tỉ số ωp/ωg = Tg/Tp = 12 => ωp = 12ωg.
Ta có vp = ωp.rp và vg = ωg.rg, với rp = 4 cm và rg = 3 cm.
=> vp/vg = (ωp/ωg).(rp/rg) = 12.4/3 = 16 => vp = 16vg
