một cần cẩu nâng vật khối lượng 1 tấn từ mặt đất lên độ cao 20 m lấy g bằng 10 m trên giây bình tính công của cần cẩu và công suất trung bình của cần cẩu dùng để nâng vật trong hai trường hợp
A vật chuyển động thẳng đều với vận tốc 0,4 m trên s
b vật chuyển động nhanh dần đều trong 10m đầu với gia tốc 20 cm trên giây bình rồi chuyển động thẳng đều trong 5 m tiếp theo và chuyển động chậm dần đều cho tới khi dừng lại trong quãng đường còn lại biết lúc đầu vật đứng yên

Đáp án:
\(\begin{array}{l}
A = 200000J\\
a.P = 4000W\\
b.P = 11428,57W
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
công của cần cẩu là:
A=Ph=10mh=10.1000.20=200000J
a.
vật chuyển động thẳng đều nên công suất trung bình của vật là:
P=Fv=Pv=10mv=10.1000.0,4=4000W
b.
thời gian vật đi trong 10m đầu là:
\(s = \frac{1}{2}a{t^2} \Rightarrow t = \sqrt {\frac{{2s}}{a}} = \sqrt {\frac{{2.10}}{{0,2}}} = 10s\)
vận tốc sau khi đi 10m đầu là:
\(v = {v_0} + at = 0 + 10.0,2 = 2m/s\)
thời gian vật chuyển động thẳng đều trong 5 m tiếp theo là
\(t’ = \frac{{s’}}{v} = \frac{5}{2} = 2,5s\)
gia tốc khi chuyển động chậm dần đều là:
\(a’ = \frac{{v{‘^2} – {v^2}}}{{2s”}} = \frac{{{0^2} – {2^2}}}{{2.5}} = – 0,4m/{s^2}\)
thời gian vật đi 5m cuối là:
\(t” = \frac{{v’ – v}}{{a’}} = \frac{{2 – 0}}{{ – 0,4}} = 5s\)
tổng thời gian kéo vật 20m là:
t”‘=t+t’+t”=10+2,5+5=17,5s
công suất trung bình là:
\(\begin{array}{l}
P = \frac{A}{{t’}} = \frac{{200000}}{{17,5}} = 11428,57W
\end{array}\)
Đáp án:
a. Công và công suất của cần cẩu là:
\[\begin{array}{l}
A = P.h = 10m.h = 10.1000.20 = 200000J\\
P = \frac{A}{t} = F.v = 10m.v = 10.1000.0,4 = 4000W
\end{array}\]
b. Đổi 20cm/s² = 0,2m/s²
Vận tốc của vật ở cuối đoạn 1 là:
\[{v_2}^2 – 0 = 2a{h_1} \Rightarrow {v_2} = \sqrt {2{a_1}{h_1}} = \sqrt {2.0,2.10} = 2m/s\]
Gia tốc ở đoạn 3 là:
\[0 – {v_2}^2 = 2{a_3}{h_3} \Rightarrow {a_3} = \frac{{ – {v_2}^2}}{{2{h_3}}} = \frac{{ – {2^2}}}{{2.5}} = – 0,4m/{s^2}\]
Công tổng cộng cần cẩu sinh ra:
\[A = {A_P} = 200000J\]
Tổng thời gian cần cầu kéo là:
\[t = {t_1} + {t_2} + {t_3} = \frac{{{v_2}}}{{{a_1}}} + \frac{{{h_2}}}{{{v_2}}} + \frac{{ – {v_2}}}{{{a_3}}} = \frac{2}{{0,2}} + \frac{5}{2} + \frac{2}{{0,4}} = 17,5s\]
Công suất trung bình là:
\[P = \frac{A}{t} = \frac{{200000}}{{17,5}} = 1142,9W\]