Các công thức tính hiệu suất phần trăm, ròng rọc trong vật lí và phương pháp làm chúng nha!
Dùng ròng rọc động để đưa một vật nặng 650N lên cao 10m. Tính công của người công nhân khi làm việc đó và tính hiệu suất của ròng rọc biết rằng lực kéo ở công nhân là 350N
Dùng ròng rọc động cho ta lợi hai lần về lực thiệt hai lần về đường đi.
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}F=\dfrac{1}{2}P=\dfrac{1}{2}\cdot650=325N\\s=\dfrac{1}{2}H=5m\end{matrix}\right.\)
Công thực hiện của người đó:
\(A=F\cdot s=325\cdot5=1625J\)
Công để kéo vật:
\(A=F\cdot s=350\cdot5=1750J\)
Hiệu suất ròng rọc:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}\cdot100\%=\dfrac{1625}{1750}\cdot100\%=92,86\%\)
để kéo vật có khối lượng 1 tạ lên cao 5(m) người ta sử dụng 1 ròng rọc cố định và 1 ròng rọc động.lực cản trong quá trình kéo là 20(N).Tính
a, công nâng vật
b, lực kéo vật
c,công kéo vật
d, hiệu suất ròng rọc
a) Công kéo vật :
\(A_i=P.h=1.100.10.5=5000\left(J\right)\)
b) Lực kéo vật :
Do sd ròng rọng động và ròng rọc cố định
=> Lực kéo = 1/2 trọng lượng
\(\Rightarrow F=\dfrac{1}{2}P=\dfrac{1}{2}.1.100.10=500\left(N\right)\)
c) Công kéo vật :
\(A=F.s=500.5=2500\left(J\right)\)
d) Hiệu suất ròng rọc :
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}=\dfrac{5000}{2500+5000+\left(20.5\right)}=0,658=65,8\left(\%\right)\)
để kéo vật có khối lượng 1 tạ lên cao 5(m) người ta sử dụng 1 ròng rọc cố định và 1 ròng rọc động.lực cản trong quá trình kéo là 20(N).Tính
a, công nâng vật
b, lực kéo vật
c,công kéo vật
d, hiệu suất ròng rọc
\(m=1tạ=100kg\)
Công nâng vật:
\(A_i=P\cdot h=10m\cdot h=10\cdot100\cdot5=5000J\)
Dùng một ròng rọc động và một ròng rọc cố định cho ta lợi hai lần về lực.
\(\Rightarrow F=\dfrac{1}{2}P\)
\(\Rightarrow F=\dfrac{1}{2}\cdot100\cdot10=500N\)
Công kéo vật:
\(A=F\cdot s=500\cdot5=2500J\)
Công cản:
\(A_{cản}=20\cdot5=100J\)
Công toàn phần:
\(A_{tp}=5000+2500+100=7600J\)
Hiệu suất ròng rọc:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}=\dfrac{5000}{7600}\cdot100\%=65,8\%\)
Người công nhân kéo vật có trọng lượng 2200N lên cao
6m bằng hệ thống ròng rọc như hình bên, các ròng rọc giống như nhau, mất thời gian là 65 giây.
a) Bỏ qua ma sát và khối lượng của ròng rọc. Tính lực kéo?
b) Nhưng trong thực tế hiệu suất của hệ kéo trên chỉ đạt 85%. Tính khối lượng của ròng rọc (bỏ qua ma sát)
c) Tính công suất?
a) Để kéo vật có trọng lượng 2200N lên cao 6m, ta cần thực hiện công:
W = F*d = 2200N * 6m = 13200J
Vì bỏ qua ma sát và khối lượng của ròng rọc, nên công cơ học của hệ thống ròng rọc bằng công của vật.
W = F*d = 13200J
Từ đó, ta tính được lực kéo:
F = W/d = 13200J/6m = 2200N
b) Hiệu suất của hệ kéo là 85%, nghĩa là công cơ học thực hiện được chỉ bằng 85% công cơ điện tiêu thụ. Vậy công cơ điện tiêu thụ là:
Wd = Wc/η = 13200J/0.85 = 15529J
Công cơ điện tiêu thụ bằng tổng công cơ học của các ròng rọc:
Wd = n*Wrr
Với n là số ròng rọc và Wrr là công cơ học của một ròng rọc.
Từ đó, ta tính được khối lượng của một ròng rọc:
Wrr = Wd/n = 15529J/n
Vì bỏ qua ma sát, nên công cơ học của một ròng rọc bằng công của vật:
Wrr = F*d = 2200N * π*D
Trong đó, D là đường kính của ròng rọc.
Từ đó, ta tính được khối lượng của một ròng rọc:
Wrr = 2200N * π*D = 15529J/n
D = 15529J/(2200N*π*n)
Mặt khác, công của một ròng rọc bằng công của vật:
Wrr = F*d = 2200N * π*D
Từ đó, ta tính được khối lượng của một ròng rọc:
D = Wrr/(2200N*π) = 13200J/(2200N*π*n)
c) Công suất của hệ kéo là công cơ điện tiêu thụ chia thời gian thực hiện công:
P = Wd/t = 15529J/65s = 239W
Người công nhân kéo vật có trọng lượng 2200N lên cao
6m bằng hệ thống ròng rọc như hình bên, các ròng rọc giống như nhau, mất thời gian là 65 giây.
a) Bỏ qua ma sát và khối lượng của ròng rọc. Tính lực kéo?
b) Nhưng trong thực tế hiệu suất của hệ kéo trên chỉ đạt 85%. Tính khối lượng của ròng rọc (bỏ qua ma sát)
c) Tính công suất?
Tóm tắt:
\(P=2200N\)
\(h=6m\)
\(t=65s\)
=========
a) \(F_{kms}=?N\)
b) \(H=85\%\)
\(m_2=?kg\)
c) \(\text{℘ }=?W\)
Giải
a) Do sử dụng ròng rọc động nên:
\(s=2h=2.6=12m\)
Công nâng vật lên:
\(A=P.h=2200.6=13200J\)
Lực kéo là:
\(A=F_{kms}.s\Rightarrow F_{kms}=\dfrac{A}{s}=\dfrac{13200}{12}=1100N\)
b) Công toàn phần thực hiện được:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}.100\%\Rightarrow A_{tp}=\dfrac{A_i}{H}.100\%=\dfrac{13200}{85}.100\approx15529J\)
Lực kéo là:
\(A_{tp}=F_{cklrr}.s\Rightarrow F_{cklrr}=\dfrac{A_{tp}}{s}=\dfrac{15529}{12}\approx1294N\)
Độ lớn trọng lực của ròng rọc:
\(P_{rr}=F_{cklrr}-F_{kms}=1294-1100=194N\)
Khối lượng của ròng rọc là:
\(P_{rr}=10m_{rr}\Rightarrow m_{rr}=\dfrac{P_{rr}}{10}=\dfrac{194}{10}=19,4kg\)
c. Công suất của người công nhân:
\(\text{℘ }=\dfrac{A_{tp}}{t}=\dfrac{15529}{65}\approx258,8W\)
Nâng một vật 1000kg lên cao 10m bằng ròng rọc động mất 25 giây
a) Tính công và công suất nâng vật lên
b) Nếu lực kéo ở đầu dây là 5900N. Tính hiệu suất của ròng rọc động
c) Tính độ lớn của lực ma sát
tóm tắt
m=1 000kg
h=10m
t=25s
_________
a)P(hoa)=?
b)Fcms=5900N
H=?
c)Fms=?
giải
a)công để nâng vật lên là
\(A_{ci}=P.h=10.m.h=1000.10.10=100000\left(J\right)\)
công suất nâng vật lên là
\(P\left(hoa\right)=\dfrac{A}{t}=\dfrac{100000}{25}=4000\left(W\right)\)
a)vì sử dụng ròng rọc động nên
s=h.2=10.2=20(m)
công để kéo vật lên là
\(A_{tp}=F.s=5900.20=118000\left(J\right)\)
hiệu suất của ròng rọc là
\(H=\dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}\cdot100\%=\dfrac{100000}{118000}\cdot100\%=84,7\left(\%\right)\)
c)lực để kéo vật lên khi không có ma sát là
\(A_{ci}=F_{kms}.s=>F_{kms}=\dfrac{A_{ci}}{s}=\dfrac{100000}{20}=5000\left(N\right)\)
độ lớn của lực ma sát là
\(F_{ms}=F_{cms}-F_{kms}=5900-5000=900\left(N\right)\)
\(m=1000kg\Rightarrow P=10m=10000N\)
a) Công có ích thực hiện được:
\(A_i=P.h=10000.10=100000J\)
Công suất nâng vật lên:
\(\text{℘}=\dfrac{A}{t}=\dfrac{100000}{25}=4000W\)
b) Do sử dụng ròng rọc động nên có lợi 2 lần về lực nhưng lại bị thiệt 2 lần về đường đi nên ta có:
\(s=2h=2.10=20m\)
Công toàn phần nâng vật:
\(A_{tp}=F.s=6000.20=120000J\)
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}.100\%=\dfrac{100000}{120000}.100\%\approx83,3\%\)
c) Công của lực ma sát:
\(A_{ms}=A_{tp}-A_i=120000-100000=20000J\)
Độ lớn của lực ma sát:
\(A_{ms}=F_{ms}.s\Rightarrow F_{ms}=\dfrac{A_{ms}}{s}=\dfrac{20000}{20}=1000N\)
Để đưa một vật có trọng lượng 400N lên cao 4m bằng ròng rọc động, người ta phải thực hiện một công là 2000J. tính hiệu suất của ròng rọc và công hao phí khi kéo ròng rọc. cảm ơn.
P = 400N
h = 4m
=> A1 = 400.4 = 1600 (J)
=> H = \(\dfrac{A_1}{A_{tp}}=\dfrac{1600}{2000}=80\%\)
Theo định luật về công: A1 = A2 = 1600 (J)
Mà A2 + Ahp = Atp
=> Ahp = 2000 - 1600 = 400 (J)
Công của công nhân khi làm việc đó là:
\(A=P.h=150.10=1500\left(J\right)\)
Do dùng ròng rọc động nên giảm 2 lần về lực và thiệt 2 lần về đường đi nên
\(s=2h=2.10=20\left(m\right)\)
Hiệu suất của ròng rọc là:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}.100\%=\dfrac{1500}{250.20}.100\%=30\%\)
Đưa một vật có trọng lượng 640N lên độ cao 3,2m bằng một ròng rọc động để làm việc đó, động cơ điện phải thực hiện một công 2520J. Hãy tính hiệu suất của ròng rọc?
Đáp án:
Công mà người đó sinh ra khi kéo vật lên cao 3,2 m là
A1 = P . h = 640 x 3,2 = 2048 (J)
Có A2 = 2520J , hiệu xuất của ròng rọc là
H = A1/A2 . 100% = 2048/2520 x 100% = 0.8%
Người ta dùng một ròng rọc cố định để kéo một vật có khối lượng 40 kg lên cao 5 m với lực kéo 480 n a ) Tính công có ích b) Tính công toàn phần c) Tính hiệu suất của ròng rọc d) Tính công của lực ma sát
Công có ích
`A_i = P*h =10m*h=10*40*5 =2000J`
Công toàn phần
`A_(tp) = F_k *h = 480*5 =2400J`
Hiệu suất
`H = A_i/A_(tp) *100%= 2000/2400 *100%~~ 83,333%`
Lực ma sad
`F_(ms) = F_k -P = F_k -10m = 480-10*40 = 80N`