a) Tính công và công suất của một người kéo 1 thùng nước có khối lượng 20kg từ giếng sâu 10m lên trong 20s, biết thùng chuyển động đều. Lấy g = 10m/s2.
b) Nếu dùng máy để kéo thùng nước đó đi lên nhanh dần đều, sau 5s đã kéo lên thì công và công suất của máy là bao nhiêu?
Đáp án:
a.2000J, 100W
b.2160J,432W
Giải thích các bước giải:
a.thùng chuyển động đều
F=mg=200N
công của người kéo: A=F.s=200.10=2000J
công suất của người kéo: P=A/t=100W
b.
$\begin{array}{l}
s = \frac{{a{t^2}}}{2}\\
\Rightarrow 10 = \frac{{a{{.5}^2}}}{2}\\
\Rightarrow a = 0,8\\
F – mg = ma\\
\Rightarrow F = m\left( {g + a} \right) = 20.\left( {10 + 0,8} \right) = 216\left( N \right)\\
A = Fs = 216.10 = 2160J\\
P = A/t = 2160/5 = 432W
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
a) Muốn kéo thùng nước lên đều thì lực kéo của người bằng trọng lực của thùng nước: F=P=m.g=20.10=200N
Công : A=F.s=200.10=2000J
Công suất: P=A÷t=2000÷20=100W
b) Từ S=h=(1÷2)at²⇒a=2h÷t²=2.10÷5²=0.8 m/s²
Gọi F là lực kéo của máy.
Định luật II Niuton F+P=ma .Chiếu lên chiều dương là chiều chuyển động ta được: F−P=ma⇒F=P+ma=m(g+a)=216N
Công của máy: A=F.s=216.10=2160J
Công suất của máy: P=A÷t=2160÷5=432W