CHƯƠNG VIII - LỰC TRONG ĐỜI SỐNG

BÀI 42 - BIẾN DẠNG CỦA LÒ XO

1. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1: Trình bày hiện tượng biến dạng của lò xo.

Trả lời:

Dùng tay kéo hai đầu của lò xo xoắn thì lò xo dãn ra. Khi tay thôi tác dụng lực thì lò xo tự co lại, trở về hình dạng ban đầu. Hiện tượng trên gọi là biến dạng của lò xo.

Câu 2: Trình bày mối quan hệ giữa lò xo và khối lượng vật treo trên lò xo.

Trả lời:

Độ dãn của lò xo treo theo phương thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.

Câu 3: Điều gì sẽ xyar ra nếu kéo dãn lò xo bằng một lực quá lớn?

Trả lời:

Nếu kéo dãn lò xo bằng một lực quá lớn, lò xo sẽ bị mất tính đàn hồi và có thể bị hỏng. Khi đó nếu ngừng kéo lò xo, lò xo cũng không thể trở về chiều dài tự nhiên như ban đầu. Vì vậy, khi làm các thí nghiệm với lò xo ta không nên kéo lò xo bằng một lực quá lớn, cũng như không treo vào đầu lò xo một vật có trọng lượng quá lớn.

2. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Nên và không nên sử dụng chất nào để làm lò xo? Vì sao?

Trả lời:

Lò xo thường được làm bằng thép, đồng thau do hai chất này đàn hồi tốt. Nhôm, chì,... đàn hồi kém nên không được dùng làm lò xo.

Câu 2: Lò xo có chức năng gì?

Trả lời:

• Hấp thụ các chấn động hay rung động như lò xo đệm giường, lò xo dùng trong xe ô tô.
• Tác dụng lực vào phanh và bộ ly hợp để dừng xe.
• Lò xo dùng để lưu trữ năng lượng như trong đồng hồ, đồ chơi…

Câu 3: Trình bày ưu, nhược điểm của lò xo.

Trả lời:

• Ưu diểm:
• Lò xo có khả năng chịu lực nén và lực kéo tốt.
• Lò xo có khả năng hấp thụ chấn động và rung động tốt.
• Nó có độ bền cao.
• Lò xo lưu trữ năng lượng bên trong nó.
• Lò xốc thiết kế đơn giản và dễ sản xuất.
• Lò xo là một thiết bị ko cần bảo trì, bảo dưỡng.
• Nhược điểm:
• Lò xo sau một thời gian sử dụng sẽ bị thay đổi hinh dạng và sự ổn định.
• Khi lò xo phải chịu một tải trọng lớn hơn mức chịu đựng của nó, nó sẽ bị vênh.
• Khi lò xo bị vỡ, nó rất khó sửa chữa. Buộc phải thay thế lò xo mới.

3. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Em biết những vật nào có đặc điểm biến dạng giống lò xo?

Trả lời:

Các vật có đặc điểm biến dạng giống lò xo: đệm cao su, cây tre, lưỡi cưa tay, thước kẻ nhựa dẻo, cục tẩy.

Câu 2: Lò xo được ứng dụng trong cuộc sống như thế nào?

Trả lời:

Ngày nay, lò xo được ứng dụng rất rộng rãi trong các chi tiết máy móc công nghiệp và dân dụng. Một số ví dụ như:

• Lực kế, cân trọng lượng... trong khoa đo lường
• Giảm xóc xe cộ
• Phát âm (chuông, loa phóng thanh...)
• Lưu trữ năng lượng (dây cót đồng hồ)
• Công tắc điện
• Bám giữ vật (kẹp quần áo)
• Bút bi

Câu 3: Tiến hành treo vật vào đầu một lực kế lò xo. Khi vật cân bằng, số chỉ của lực kế là 10 N. Điểu này có ý nghĩa gì?

Trả lời:

Treo vật vào đầu một lực kế lò xo. Khi vật cân bằng, số chỉ của lực kế là 10 N. Điểu này có nghĩa trọng lượng của vật bằng 10 N và khối lượng của vật là 1 kg.

Câu 4: Móc hộp bánh vào lực kế lò xo và kéo cho hộp bánh chuyển động. Lúc hộp bánh chuyển động ổn định thì số chỉ của lực kế là 5 N. Điểu này có ý nghĩa gì?

Trả lời:

Điều này có nghĩa là lực kéo hộp bút chuyển động là 5N.

4. VẬN DỤNG CAO (3 câu)

Câu 1: Nếu treo vật khối lượng 1 kg vào một lò xo xoắn được treo thẳng đứng trên giá đỡ thì lò xo có độ dài là 12 cm. Nếu treo vật khối lượng 2 kg vào lò xo thì lò xo có độ dài là 16 cm. Hỏi nếu treo vào lò xo vật có khối lượng 3 kg thì lò xo có độ dài bao nhiêu cm?

Trả lời:

Độ dãn của lò xo tỉ lệ với khối lượng của vật treo nên ta có:

 =   =  =    ® I₀ = 2 cm

 =   =  =    ® I₃ = 32 cm

Vậy lò xo có độ dài là 32 cm.

Câu 2: Một lò xo có độ dài ban đầu là 5 cm. Khi treo một vật có khối lượng 1kg thì độ dài của nó là 10 cm. Nếu độ dài của lò xo là 20 cm thì khối lượng của vật treo là bao nhiêu?

Trả lời:

Độ dãn của lò xo tỉ lệ với khối lượng của vật treo nên ta có:

 =   =  =    ®  m₂ = 3 kg

Vậy khối lượng của vật treo là 3 kg với độ dài lò xo là 20 cm.

Câu 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 4 cm được treo thẳng đứng, đầu dưới của lò xo có gắn một quả nặng khối lượng 50 g. Khi quả nặng nằm cân bằng thì lò xo có chiều dài 6 cm. Cho rằng độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng vật treo. Khi treo quả nặng có khối lượng 500g vào lò xo thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?

Trả lời:

Độ dãn của lò xo khi treo quả nặng có khối lượng 50g là:        

6 – 4 = 2 cm

Khi treo vật có khối lượng 50 g thì lò xo dãn 2 cm.

• Khi treo vật có khối lượng 500g thì lò xo dãn ? cm.

Vì độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng của vật treo do đó khi treo vật có khối lượng 500 g thì lò xo dãn ra một đoạn là:   =  20 (cm)

Vậy chiều dài của lò xo khi treo quả nặng có khối lượng 500g là: 4 + 20 = 24 (cm)