Từ rất xưa, người ta đã biết tận dụng lực xuất hiện khi một cành cây bị uốn cong, một cuộn dây bị xoắn lại để tạo ra một lực giúp đưa vật đi xa hơn. Lực đó chính là lực đàn hồi (elasitc force).
Vậy lực đàn hồi là gì? Khi nào thì xuất hiện lực đàn hồi? Có công thức nào giúp ta tính được độ lớn của lực đàn hồi không?
B. Nội dung bài học
1. Khi nào xuất hiện lực đàn hồi
Khi nào thì xuất hiện lực đàn hồi?
Khi kéo dãn một lò xo, làm xo xo bị biến dạng. Nếu ngừng tác dụng lực, ta nhận thấy sẽ xuất hiện một lực giúp lò xo tự lấy lại hình dạng ban đầu.
Biến dạng này được gọi là biến dạng đàn hồi. Lực giúp lò xo lấy lại hình dạng ban đầu được gọi là lực đàn hồi
Lực đàn hồi không chỉ xuất iện ở lò xo mà còn xuất iện ở các vật liệu khác có khả năng biến dạng đàn hồi
Vậy, lực đàn hồi xuất hiện khi nào? Nó có tác dụng gì?
Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật bị biến dạng đàn hồi, và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng (giúp vật lấy lại hình dạng ban đầu)
2. Lực đàn hồi của lò xo
Khi một lò xo bị biến dạng (nén hay dãn) thì đều xuất hiện lực đàn hồi.
Quan sát hình trên, ta nhận thấy, khi lò xo bị biến dạng, lực đàn hồi (được biểu diễn bằng mũi tên màu đỏ) xuất hiện ở 2 đầu lò xo , có :
* Điểm đặt : Đặt lên vật tiếp xúc hoặc gắn với hai đầu lò xo(Chú ý không phải đặt lên lò xo)
* Phương : trùng với trục của lò xo.
* Chiều :
Nếu lò xo bị giãn - lực đàn hồi hướng vào trong lò xo
Nếu lò xo bị nén - Lực đàn hồi hướng ra ngoài lò xo
* Độ lớn : tỉ lệ thuận với độ biến dạng (biến dạng càng nhiều thì lực đàn hồi càng lớn)
Giá trị cụ thể của lực đàn hồi được tính theo Định luật Hooke :
"Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo"
\[\vec{F} = -K.\vec{\Delta l}\]
k : độ cứng của lò xo (N/m)
* : \[\Delta l=|l-l_0|\]độ biến dạng của lò xo (m)
\[ l_0 \]: chiều dài tự nhiên của lò xo,
\[ l\] : chiều dài sau khi bị biến dạng của lò xo
* Dấu (-) thể hiện rằng lực đàn hồi ngược hướng với biến dạng.
3. Lực kế
Một trong những ứng dụng thường thấy của lực đàn hồi của lò xo là lực kế.
Lực kế là dụng cụ dùng để đo độ lớn của lực tác dụng.
Tùy theo công dụng mà lực kế có các cấu tạo và hình dạng khác nhau. Tuy nhiên bộ phận chính của lực kế vẫn là một lò xo (với độ cứng phù hợp)
Khi treo vật, hay tác dụng vào lực kế một lực thì sẽ gây ra độ biến dạng tương ứng cho lò xo. Lò xo được gắn thêm một kim chỉ thị trên một bản số. Độ biến dạng càng lớn sẽ tương ứng với số chỉ càng lớn, cho ta biết được chính xác độ lớn của lực cần đo.
Vậy lực đàn hồi là gì? Khi nào thì xuất hiện lực đàn hồi? Có công thức nào giúp ta tính được độ lớn của lực đàn hồi không?
Sơ đồ kiến thức
B. Nội dung bài học
1. Khi nào xuất hiện lực đàn hồi
Khi nào thì xuất hiện lực đàn hồi?
Khi kéo dãn một lò xo, làm xo xo bị biến dạng. Nếu ngừng tác dụng lực, ta nhận thấy sẽ xuất hiện một lực giúp lò xo tự lấy lại hình dạng ban đầu.
Biến dạng này được gọi là biến dạng đàn hồi. Lực giúp lò xo lấy lại hình dạng ban đầu được gọi là lực đàn hồi
Lực đàn hồi không chỉ xuất iện ở lò xo mà còn xuất iện ở các vật liệu khác có khả năng biến dạng đàn hồi
Vậy, lực đàn hồi xuất hiện khi nào? Nó có tác dụng gì?
Lực đàn hồi là lực xuất hiện khi vật bị biến dạng đàn hồi, và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng (giúp vật lấy lại hình dạng ban đầu)
2. Lực đàn hồi của lò xo
Khi một lò xo bị biến dạng (nén hay dãn) thì đều xuất hiện lực đàn hồi.
Quan sát hình trên, ta nhận thấy, khi lò xo bị biến dạng, lực đàn hồi (được biểu diễn bằng mũi tên màu đỏ) xuất hiện ở 2 đầu lò xo , có :
* Điểm đặt : Đặt lên vật tiếp xúc hoặc gắn với hai đầu lò xo(Chú ý không phải đặt lên lò xo)
* Phương : trùng với trục của lò xo.
* Chiều :
Nếu lò xo bị giãn - lực đàn hồi hướng vào trong lò xo
Nếu lò xo bị nén - Lực đàn hồi hướng ra ngoài lò xo
* Độ lớn : tỉ lệ thuận với độ biến dạng (biến dạng càng nhiều thì lực đàn hồi càng lớn)
Giá trị cụ thể của lực đàn hồi được tính theo Định luật Hooke :
"Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo"
\[\vec{F} = -K.\vec{\Delta l}\]
k : độ cứng của lò xo (N/m)
* : \[\Delta l=|l-l_0|\]độ biến dạng của lò xo (m)
\[ l_0 \]: chiều dài tự nhiên của lò xo,
\[ l\] : chiều dài sau khi bị biến dạng của lò xo
* Dấu (-) thể hiện rằng lực đàn hồi ngược hướng với biến dạng.
3. Lực kế
Một trong những ứng dụng thường thấy của lực đàn hồi của lò xo là lực kế.
Lực kế là dụng cụ dùng để đo độ lớn của lực tác dụng.
Tùy theo công dụng mà lực kế có các cấu tạo và hình dạng khác nhau. Tuy nhiên bộ phận chính của lực kế vẫn là một lò xo (với độ cứng phù hợp)
Khi treo vật, hay tác dụng vào lực kế một lực thì sẽ gây ra độ biến dạng tương ứng cho lò xo. Lò xo được gắn thêm một kim chỉ thị trên một bản số. Độ biến dạng càng lớn sẽ tương ứng với số chỉ càng lớn, cho ta biết được chính xác độ lớn của lực cần đo.
