một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện đáy là 100cm3, chiều cao 20cm đc thả nổi trong nc sao cho khối gỗ thẳng đứng biết trọng lượng riêng của gỗ dg=3/4dn(dn là trọng lượng riêng của nc dn=10000N/m3). tính công của lực để nhấc khối gỗ ra khổi mặt nc, bỏ qua sự thay đổi mực nc
Đáp án:
A = 1,125J
Giải thích các bước giải:
Giải:
Gọi hc là phần chìm của khối gỗ.
Áp dụng điều kiện nổi:
FA = Pv
⇔ dn.Vc = dg.Vv
⇔ dn.S.hc = dg.S.h
⇔ dn.hc = dg.h
⇔ 10 000.hc = 3/4.10 000.0,2
⇔ 10 000hc = 1 500
⇔ hc = 0,15m
Gọi F là lực nhất khối gỗ ra khỏi mặt nước.
Trong quá trình nhất, khối gỗ chịu tác dụng của 3 lực: FA, P và F ( hai lực F và FA hướng lên, P hướng xuống).
Do đó, ta có : FA+F = P ⇒ F = P-FA.
– Lúc đầu, khi chưa nhất khối gỗ nên F1 = F = 0 (Vì FA = P).
– Lúc sau, khi có lực F tham gia và đến khi vừa nhất khối gỗ ra (FA = 0) nên:
F2 = F = P2 = d2V2 = 3/4dn.S.h = 3/4.10 000. 100/ 10^4 . 20/100 = 7 500. 0,01 . 0,2 = 15N
⇒ Ftb = (F1 + F2 )/ 2 = 15/2 = 7,5N
⇒ A = Ftb.s = 7,5 . 0,15 = 1,125J.
Vậy công để nhất khối gỗ ra khỏi mặt nước là 1,125J.
Đáp án:
A = 1,125J
Giải thích các bước giải:
Công của lực để nhấc khối gỗ là:
\[\begin{array}{l}
{F_A} = P\\
\Leftrightarrow {d_n}.{V_c} = {d_g}.V\\
\Leftrightarrow {d_n}.{h_c} = \frac{3}{4}{d_n}.V\\
\Leftrightarrow {h_c} = \frac{3}{4}.20 = 15cm\\
A = \left( {{P_g} – {F_{tb}}} \right).{h_c} = .\left( {\frac{3}{4}.10000.0,002 – \frac{{0 + 15}}{2}} \right).0,15 = 1,125J
\end{array}\]