LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO, ĐỊNH LUẬT HÚC

I. Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo

1. Điểm đặt

 Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc hoặc gắn với nó làm nó biến dạng. 

 2. Hướng

 Hướng của lực đàn hồi ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng. Cụ thể, khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong; còn khi bị nén, lực đàn hồi hướng theo trục của lò xo ra phía ngoài.

II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo - Định luật Húc 

1. Thí nghiệm

  Lúc đầu treo một quả cân có trọng lượng P vào lò xo. Theo định luật Niu-tơn III, lực mà quả cân kéo lò xo và lực của lò xo kéo quả cân luôn có độ lớn bằng nhau. Khi quả cân đứng yên : F = P = mg.

  Treo 2, 3 quả cân vào lò xo. Mỗi lần, ta đo chiều dài l và l_o của lò xo trước và sau khi treo quả cân rồi tính độ dãn . 

2. Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

F_dh = k|∆l|

Trong đó k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đợn vị là N/m; ∆l = |l – l₀| là độ biến dạng ( độ dãn hay nén ) của lò xo.

3. Đối với dây cao su, dây thép...khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng. Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

4. Định luật Húc

a. Phát biểu

  Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

b. Biểu thức

  Trong đó:

  k: độ cứng của lò xo 

  : độ biến dạng của lò xo

  Hệ số tỉ lệ k gọi là độ cứng của lò xo. Hệ số k càng lớn thì lò xo càng ít bị biến dạng. Độ cứng của lò xo phụ thuộc vào chất thép dùng làm lò xo, đường kính của vòng xoắn và tiết diện dây.

  Đơn vị đo độ cứng là N/m.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng