Một lò xo có độ cứng k = 1N/cm, chiều dài tự nhiên của lò xo là , khi lò xo dãn có chiều dài l = 22cm thì thế năng đàn hồi của nó là 80mJ. Giá trị của l0 bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiXác định độ biến dạng của lò xo
\(|\Delta \ell | = \left| {\ell - {\ell _0}} \right| = \left| {22 - {\ell _0}} \right|\quad ({\rm{cm}})\quad (1)\)
Độ cứng của lò xo là:
\(k = 1{\rm{N}}/{\rm{cm}} = \frac{{1{\rm{N}}}}{{0,01m}} = 100{\rm{N}}/{\rm{m}}\)
Thế năng đàn hồi của lò xo xác định bởi
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{W_t} = \frac{1}{2}k\Delta {\ell ^2} \Rightarrow 0,08 = \frac{1}{2}.100.\Delta {\ell ^2}}\\ { \Leftrightarrow |\Delta \ell | = 0,04({\rm{m}}) = 4{\rm{cm}}(2)} \end{array}\)
Từ (1) và (2) chú ý rằng lò xo dãn ta tính được:
\(4 = 22 - {\ell _0} \Leftrightarrow {\ell _0} = 18{\rm{cm}}\)