Lò xo và khối lượng: Phần cơ bản

Bài Biến dạng của vật rắn, chủ đề Biến dạng của vật rắn và áp suất chất lỏng của Vật lí 10 (Chương trình GDPT 2018), cần học sinh rút ra được quan hệ tỉ lệ thuận giữa lực kéo (trọng lượng vật treo) và độ giãn của lò xo từ số liệu tự đo, giống một buổi thực hành đo độ cứng lò xo. Phiên bản rút gọn này bỏ vector và biểu đồ năng lượng của bản đầy đủ, chỉ giữ ba màn hình thao tác đơn giản. Màn hình Kéo giãn cho treo lần lượt bốn khối lượng có sẵn vào một lò xo, vật di chuyển chậm rồi dừng hẳn ở vị trí cân bằng để dễ đọc số trên thước; nút Ghi số liệu thêm mỗi phép đo (khối lượng, độ giãn, độ cứng tính ra) vào một bảng, giúp học sinh tự thấy độ cứng tính được gần như không đổi dù khối lượng khác nhau. Màn hình Nảy thả vật dao động có lực cản để quan sát biên độ giảm dần theo thời gian trong khi chu kì gần như không đổi, đo bằng đồng hồ bấm giây ảo. Màn hình Phòng thí nghiệm đặt hai lò xo cố định gọi là Mềm và Cứng, cho chọn trọng trường của các hành tinh khác nhau, treo vật bí ẩn rồi dùng công thức khối lượng bằng độ cứng nhân độ giãn chia gia tốc trọng trường để suy ra khối lượng thật. Ví dụ đối chiếu: lò xo 12 N/m treo vật 100 g giãn 100g×9,8/12 ≈ 8,2 cm, treo vật 200 g giãn khoảng 16,3 cm — tỉ số khối lượng trên độ giãn gần như không đổi, đúng bằng độ cứng lò xo; vật bí ẩn P treo vào lò xo Mềm 8 N/m trên Trái Đất giãn khoảng 13,5 cm. Câu hỏi gợi ý: – Từ bảng số liệu (khối lượng, độ giãn) đã ghi, làm sao tính ra độ cứng lò xo mà không cần biết trước? – Treo cùng một vật vào lò xo Mềm và lò xo Cứng, lò xo nào giãn nhiều hơn? Vì sao? – Ở màn Nảy, vì sao biên độ dao động giảm dần nhưng vật vẫn dao động quanh đúng một vị trí cân bằng?