Một lò xo nhẹ đàn hồi có độ cứng K=200N/m.Một đầu nối với vật m=1kg đặt trên mặt đất.Ban đầu lò xo chưa biến dạng.Khi đặt lực kéo F theo phương thẳng đứng hướng lên vào đầu còn lại của lò xo sao cho kéo m chuyển động đều thẳng đứng đi lên.g=10
Tính công của lực kéo F đã truyền cho hệ vật và lò xo kể từ khi hệ bắt đầu chịu td của F đến khi vật được kéo chuyển động đều đi lên được quãng đường 4m đầu tiên với vận tốc 2m/s.
E đã giải nhưng không hiểu hiện tượng,vì ở đây ban đầu vật đứng yên mà td F lại kéo vật chuyển động đều.Em cũng đã thử giải theo bảo toàn cơ năng nhưng không xác định được chính xác z của hệ.Mong thầy cô và các bạn giải giúp
Lực kéo tác dụng F sẽ có tác dụng làm cho lò xo giãn ra, tuy nhiên lực này chưa đủ làm cho vật chuyển động vì chưa thắng trọng lực vật, khi lò xo giãn ra 1 đoạn thích hợp [tex]\Delta Lo=F/k=mg/k[/tex] sao cho F=P, thì lúc này vật bắt đầu chuyển động với vận tốc
==> Công thực hiện [tex]A=F.\Delta Lo + F.S = F(mg/k + S)=mg(mg/k + S)[/tex]
Thầy ạ em nghĩ thầy nhầm lẫn [tex]A=F.\Delta Lo + F.S = F(mg/k + S)=mg(mg/k + S)= 40,5J[/tex]
Bởi vì Lực F không làm cho vật di chuyển đoạn [tex]\Delta Lo [/tex] mà nó một phần năng lượng của lực F (công của lực F chuyển hóa thành thế năng đàn hồi của lò xo khi nó giãn [tex]\Delta Lo [/tex] mà không làm vật đi lên trong thời gian này ạ.
Em giải bài này như sau ạ. Quá trình nâng vật gồm các giai đoạn sau
+ Khi chưa có lực F tác dụng thì vật nặng cân bằng bởi trọng lực và phản lực của mặt đất.
+ Khi có lực tác dụng thì lò xo bắt đầu giãn ra và lực đàn hồi tăng đồng thời phản lực của mặt đất giảm nhưng tổng của hai lực này vẫn cân bằng với trọng lực và vật vẫn không bị nhấc lên khỏi mặt đất.
+ Khi lực đàn hồi tăng tới giá trị bằng trọng lượng của vật nặng thì phản lực của mặt đất tác dụng lên vật bằng không và vật bắt đầu được nhắc khỏi mặt đất.
+ Khi vật rời khỏi mặt bàn và ta kéo vật nên đều thì lực đàn hồi luôn cân bằng với trọng lực tác dụng lên vật và có độ lớn bằng lực F tác dụng vào lò xo.
Như vậy ta thấy công của lực F được dùng trong hai việc:
+ Kéo vật lên khỏi mặt đất (Chính là việc dự trữ thế năng đàn hồi cho lò xo khi nó giãn một đoạn [tex]\Delta Lo = {mg}{k}[/tex]
+ Kéo vật đi đều lên theo phương thẳng đứng. (Thực hiện công di chuyển = Thế năng hấp dẫn của vật ở độ cao s)
Vậy : [tex]A_{F}=\frac{1}{2}k\Delta l^{2}+mgh=\frac{1}{2}k\left(\frac{mg}{k} \right)^{2}+mgh=40,25J[/tex]
Đây là hình vẽ quá trình nâng vật của lực F
Thầy xem và góp ý dùm em ạ.
