Bài 42. Biến dạng của lò xo

Lò xo bị kéo dãn hoặc nén thì biến dạng, thôi tác dụng lực thì trở về hình dạng ban đầu; độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.

Hiện tượng biến dạng của lò xo

Dùng tay kéo hai đầu một lò xo xoắn thì lò xo dãn ra. Khi tay thôi tác dụng lực, lò xo tự co lại và trở về hình dạng ban đầu. Hiện tượng đó gọi là biến dạng của lò xo; lò xo là vật có tính đàn hồi.

Khi bị kéo dãn, lò xo tác dụng lại tay một lực gọi là lực đàn hồi. Lực của tay lên lò xo và lực đàn hồi của lò xo lên tay là hai lực cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn.

Chú ý: Nếu lò xo bị dãn quá nhiều thì nó không lấy lại được hình dạng ban đầu, nghĩa là đã mất tính đàn hồi. Vì vậy lực kế và cân lò xo có giá trị lớn nhất (GHĐ) ghi sẵn, không được đo vượt quá.

Mẹo: Lò xo thường làm bằng thép hoặc đồng thau vì hai chất này đàn hồi tốt; nhôm, chì đàn hồi kém nên không dùng làm lò xo.

Đặc điểm biến dạng của lò xo

Dụng cụ: giá đỡ thí nghiệm, thước thẳng, lò xo xoắn, các quả nặng giống nhau, giá đỡ quả nặng. Treo lò xo thẳng đứng, đo chiều dài ban đầu $l_{0}$ , rồi treo từng số quả nặng và đo chiều dài $l$ của lò xo.

Độ dãn (còn gọi là độ biến dạng) của lò xo là $Δ l = l - l_{0}$ . Kết quả thí nghiệm: khi khối lượng vật treo tăng 2, 3, 4,... lần thì độ dãn cũng tăng 2, 3, 4,... lần. Vậy độ dãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng vật treo.

Khối lượng treo	Độ dãn
100 g	1 cm
200 g	2 cm
300 g	3 cm

Ví dụ. Treo vật 50 g, lò xo dãn 1,5 cm. Treo vật 150 g (còn trong giới hạn) thì lò xo dãn bao nhiêu?

150 g gấp 3 lần 50 g.
Độ dãn cũng gấp 3 lần: 1,5 × 3 = 4,5 cm.

Kết quả: 4,5 cm

Lò xo dãn ra khi treo vật nặng

Mở rộng

Lực kế lò xo chính là ứng dụng của tính chất này: vạch chia đều vì độ dãn tỉ lệ với lực. Nhiều đồ dùng quen thuộc như bút bi bấm, nệm lò xo cũng dùng lò xo.