Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA =

Đề bài

Một bàn đạp có trọng lượng không đáng kể, có chiều dài OA = 20 cm, quay dễ dàng quanh trục O nằm ngang. Một lò xo gắn vào điểm giữa C. Người ta tác dụng lên bàn đạp tại điểm A một lực F vuông góc với bàn đạp và có độ lớn 20 N. Bàn đạp ở trạng thái cân bằng khi lò xo có phương vuông góc với OA và bị ngắn đi một đoạn 8 cm so với khi không bị nén. Lực của lò xo tác dụng lên bàn đạp và độ cứng của lò xo là

A.

40 N; 50 N/m.
B.

10 N; 125 N/m
C.

40 N; 5 N/m.
D.

40 N; 500 N/m.

Phương pháp giải

Sử dụng lí thuyết về điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (qui tắc momen): muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.

Áp dụng qui tắc moment, ta có: F _đh .OC = F.OA

$\to {F_{dh}} = F.\frac{{OA}}{{OC}} = 20.2 = 40(N)$

Lại có:

F _đh = K.Δx

$\to K = \frac{{{F_{dh}}}}{{\Delta x}} = \frac{{40}}{{0,08}} = 500(N/m)$

Đáp án : D