Dưới tác động của một lực F không đổi nằm ngang một xe đang đứng yên sẽ chuyển động thẳng nhanh dần đều đi hết quãng đường s =5 m đạt vận tốc là t = 4 m/s. Xác định công và công suất trung bình của lực biết rằng khối lượng xe m = 500 kg, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường nằm ngang = 0,03. Lấy g bằng 10 m /s
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
A = 4750J\\
P = 1900W
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(a = \frac{{{v^2} – v_0^2}}{{2s}} = \frac{{{4^2} – 0}}{{2.5}} = 1,6m/{s^2}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}
F – {F_{ms}} = ma\\
\Rightarrow F = {F_{ms}} + ma = \mu mg + ma = 0,03.10.500 + 500.1,6 = 950N
\end{array}\)
Thời gian xe đi hết quảng đường 5m là:
\(t = \frac{{v – {v_0}}}{a} = \frac{{4 – 0}}{{1,6}} = 2,5s\)
Công mà xe thực hiện được là:
\(A = Fs = 950.5 = 4750J\)
Công suất trung bình là:
\(P = \frac{A}{t} = \frac{{2375}}{{2,5}} = 1900W\)
– Gia tốc:
$2aS=v^2-v_0^2=>a=\frac{v^2}{2S}=\frac{4^2}{2.5}=1,6m/s^2$
– Ta có:
$Fk-Fms=ma$
$<=>Fk-μmg=ma$
$=>Fk=500.1,6+0,03.500.10=950N$
– Công lực kéo:
$A=Fs=950.5=4750J$
– Thời gian đi hết 5m:
$S=v_0t+\frac{1}{2}at^2=>5=\frac{1}{2}.1,6.t^2$
$=>t=2,5s$
– Công suất:
$P=\dfrac{A}{t}=\dfrac{4750}{2,5}=1900W$