Người ta muốn đưa một vật có khối luowngj 50 kg lên cao 2m.
a. Tính công tối thiểu cần thực hiện khi kéo trực tiếp.
b. Dùng một mặt phẳng nghiêng dài 4m thì lực kéo trên mặt phẳng nghiêng là bao nhiêu?( bỏ qua lực ma sát)
c. Thực tế có ma sát và lực kéo vật khi đó là 150N. Tính hiệu suất mặt phẳng nghiêng.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
m = 50kg
h = 2m
s = 4m
Fk = ? N
F’k có ms = 150N
H = ?
Giải:
Trọng lượng của vật là:
P = 10.m = 10. 50 = 500N
a/. Công tối thiểu cần thực hiện khi kéo trực tiếp là:
Ai = P.h = 500 . 2 = 1000J
b/. Lực kéo trên mặt phẳng nghiêng là:
A = Fk. s ⇒ Fk = A : s = 1 000 : 4 = 250 N
c/. Công có ích thực hiện khi kéo trên mặt phẳng nghiêng là:
Ai = P.h = 250 . 2 = 500J
Công toàn phần là:
Atp = F’k . s = 150 . 4 = 600J
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
H = Ai : Atp. 100% = 500 : 600. 100% ≈ 83,3%
Đáp án:
a. Ai = 1000J
b. F = 250N
Giải thích các bước giải:
a. Công tối thiểu cần thực hiện khi kéo trực tiếp là:
${A_i} = P.h = 10m.h = 10.50.2 = 1000J$
b. Lực kéo trên mặt phẳng nghiêng là:
${A_i} = F.l \Rightarrow F = \dfrac{{{A_i}}}{l} = \dfrac{{1000}}{4} = 250N$
c. Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
$H = \dfrac{F}{{F’}}.100\% = \dfrac{{250}}{{150}}.100\% = 166,7\% $
Hiệu suất này là hoàn toàn vô lý vì khi có ma sát lực phải lớn hơn ban đầu chứ không thể nhỏ hơn được.