Người ta kéo một cái thùng nặng 30kg đang đứng yên trên sàn nhà trượt đi bằng một dây hợp với phương nằm ngang một góc 450, lực F tác dụng lên dây là 150N.
a. Tính công của lực kéo và công của trọng lực khi thùng trượt được 15m
b. Thùng trượt được 10m trong thời gian 10s. Tính công suất của lực kéo F này.
c. Biết ma sát giữa thùng và mặt sàn là μ = 0,04. Tính công của lực ma sát khi thùng trượt được 18m và hiệu suất trong trường hợp này.
Gợi ý: Vẽ hình, biểu diễn các lực tác dụng vào thùng (F,P,Fms), chiều dịch chuyển là chiều ????⃗
a. Áp dụng công thức tính công A = F.s. cos α. với góc α xác định từ hình vẽ
b. Tính công với quãng đường 10 m rồi tính P khi biết t
c. Tính lực ma sát từ hình vẽ (kiến thức chương II) => công của lực ma sát, công của lực F với s=18m.
Đáp án:
a) Công của lực kéo là:
\[A = Fs\cos 45 = 150.15.\dfrac{{\sqrt 2 }}{2} = 1591J\]
Công của trọng lực là:
\[A’ = Ps\cos 90 = 0J\]
b) Công suất của lực kéo là:
\[P = \dfrac{{Fs\cos 45}}{t} = \dfrac{{150.10.\dfrac{{\sqrt 2 }}{2}}}{{10}} = 75\sqrt 2 {\rm{W}}\]
c) Độ lớn lực ma sát là:
\[{F_{ms}} = \mu \left( {P – F.\sin 45} \right) = 0,04\left( {300 – 150\dfrac{{\sqrt 2 }}{2}} \right) = 7,76N\]
Công của lực ma sát là:
\[{A_{ms}} = {F_{ms}}.s = 7,76.18 = 139,68J\]
Hiệu suất là:
\[H = 1 – \dfrac{{{F_{ms}}}}{{F.\cos 45}} = 1 – \dfrac{{7,76}}{{75\sqrt 2 }} = 92,68\% \]