Kéo một vật nặng 50kg lên cao 20m bằng một ròng rọc động. Hiệu suất của ròng rọc là 85%.
a. Tính công cần thực hiện để nâng vật.
b. Lực kéo và lực cản của đầu dây là bao nhiêu?
Kéo một vật nặng 50kg lên cao 20m bằng một ròng rọc động. Hiệu suất của ròng rọc là 85%.
a. Tính công cần thực hiện để nâng vật.
b. Lực kéo và lực cản của đầu dây là bao nhiêu?
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Trọng lượng của vật là:
$P = 10.m = 10.50 = 500 (N)$
a. Công có ích để nâng vật là:
$A_i = P.h = 500.20 = 10000 (J)$
Ta có: $\mathscr{P} = \dfrac{A_i}{A_{tp}} \to A_{tp} = \dfrac{A_i}{\mathscr{H}}$
Công toàn phần cần thiết để nâng vật lên là:
$A_{tp} = \dfrac{10000}{0,85} \approx 11765 (J)$
b. Vì dùng ròng rọc động được lợi về lực nên thiệt về đường đi, do đó quãng đường đi của lực kéo:
$s = 2.h =
40 (m)$
Ta có: $A_{tp} = F.s \to F = \dfrac{A_{tp}}{s}$
Lực kéo vật khi có lực cản là:
$F = \dfrac{11765}{40} = 294,125 (N)$
Công để thắng lực cản:
$A_{c} = A_{tp} – A_i = 11765 – 10000 = 1765 (J)$
Độ lớn lực cản là:
$F_{c} = \dfrac{A_c}{s} = \dfrac{1765}{40} = 44,125 (N)$