Dưới tác dụng của lực F=4000N, một chiếc xe chuyển động đều trên đoạn đường nằm ngang trong 5 phút với vận tốc 6m/s.
a, Tính công và công suất của động cơ.
b, Tính độ lớn của lực ma sát.
c, Nếu trên đoạn đường đó công suất của động cơ xe giữ nguyên nhưng nhưng xe chuyển động vs vận tốc 10m/s thì lực kéo của động cơ là bao nhiêu?
a)
Xe chuyển động đều `=> s=v.t=6.5.60=1800(m)`
Công của xe là: `A=F.s=4000.1800=7,2 .10^6 (J)`
Công suất của động cơ: `P=A/t = (7,2.10^6)/(5.60)=24000 (W) = 24 (kW)`
b)
Độ lớn lực ma sát khi vật chuyển động đều là: `F_(ms) = F = 4000 (N)`
c)
Công suất giữ nguyên `=> P’=P=24 000 (W)`
Vận tốc `10 m//s => v’=10 (m//s)`
`=>` Lực kéo của động cơ là: `F’ = (P’)/(v’)=24000/10=2400 (N)`
Đáp án:
a. $A = 7200000J$; $P = 24000W$
b. $F_{ms} = 4000N$
c. $F ‘ = 2400N$
Giải thích các bước giải:
$F = 4000N$
$v = 6m/s$
$t = 5′ = 300s$
a. Quãng đường vật đi được là:
$s = v.t = 6.300 = 1800 (s)$
Công của lực kéo là:
$A = F.s = 4000.1800 = 7200 000 (J)$
Công suất của động cơ là:
$P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{7200000}{300} = 24000 (W)$
b. Vì xe chuyển động đều nên lực kéo của động cơ bằng lực ma sát. Do đó, độ lớn lực ma sát là:
$F_{ms} = F = 4000 (N)$
c. Ta có:
$P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{F.s}{t} = F. \dfrac{s}{t} = F.v$
Nên nếu $P$ không đổi mà $v = 10m/s$ thì lúc này lực kéo sẽ là:
$F ‘ = \dfrac{P}{v ‘} = \dfrac{24000}{10} = 2400 (N)$