by Một lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m và chiều dài tự nhiên 10 cm. Treo vào đầu dưới của lò xo một quả cân khối lượng 100 g, lấy g = 10 m/s$^{2}$, bỏ qua khối lượng của lò xo. Giữ quả cân ở vị trí sao cho lò xo có chiều dài 5 cm thì thế năng tổng cộng của hệ (lò xo – quả nặng) với mốc thế năng tại vị trí cân bằng là
A. 0,2625 J.
B. 0,1125 J.
C. 0,625 J.
D. 0,02 J.
Hướng dẫn
Chọn B.
Tại vị trí cân bằng (VTCB) lò xo dãn:
∆ℓ = mg/k = 0,1.10/10 = 0,1 m = 10 cm.
Khi đó chiều dài của lò xo là: ℓ = ℓ0 + ∆ℓ = 20 cm.
Tại vị trí lò xo có chiều dài ℓ’ = 5 cm thì có độ biến dạng so với VTCB là:
|∆ℓ’| = ℓ – ℓ’ = 15 cm = 0,15 m.
Vậy thế năng tổng cộng của hệ bằng:
