Có ba quả cân như nhau được mắc như bên tạo thành một ròng rọc động. Hệ đứng cân bằng. Qua sơ đồ trên, em hãy rút ra kết luận về tính chất của ròng rọc động
Mình gửi ảnh ko được nha
Có mấy loại ròng rọc ? Ròng rọc được mắc như thế nào thì gọi là ròng rọc động và được mắc như thế nào thì gọi là ròng rọc cố định ?
Ròng rọc là một bánh xe có rãnh có thê quay quanh một trục. Căn cứ vào cách sử dụng ròng rọc mà người ta có thể phân ròng rọc làm hai loại (ròng rọc cố định và ròng rọc động).
Khi nâng những vật nặng lên cao người ta có thể treo ròng rọc lên cao vắt dây qua rãnh của ròng rọc, buộc vật vào một đầu dây, muốn kéo vật lên thì phải kéo đầu dây kia xuống làm bánh xe quay tại chỗ. Ròng rọc được sử dụns theo cách này được gọi là ròng rọc cố định
Khi nâng những vật nặng lên cao người ta có thể buộc cố định một đầu dây lên cao, luồn dây qua rãnh của ròng rọc, móc vật vào ròng rọc. Muốn kéo vật lên, thì phải kéo đầu dây kia lên làm bánh xe vừa quay, vừa chuyển động lên cùng vật. Ròng rọc được sử dụng theo cách này được gọi là ròng rọc động
Một vật có khối lượng m = 1kg được treo vào trục quay của một ròng rọc động như hình vẽ bên. Sợi dây rất nhẹ, không dãn, bỏ qua khối lượng của ròng rọc, bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8m/s2. Đấu dây còn lại được vắt qua ròng rọc cố định được kéo xuống bởi lực có hướng thẳng đứng trên xuống có độ lớn F. Nếu m chuyển động lên trên với gia tốc có độ lớn a = 2,8m/s2 thì F gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 6N.
B. 12N.
C. 7N.
D. 6,4N.
Một vật có khối lượng m = 1kg được treo vào trục quay của một ròng rọc động như hình vẽ bên. Sợi dây rất nhẹ, không dãn, bỏ qua khối lượng của ròng rọc, bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8m/s2. Đấu dây còn lại được vắt qua ròng rọc cố định được kéo xuống bởi lực có hướng thẳng đứng trên xuống có độ lớn F. Nếu m chuyển động lên trên với gia tốc có độ lớn a = 2,8m/s2 thì F gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 6N.
B. 12N
C. 7N.
D. 6,4N.
Chọn D.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của m như hình vẽ
Áp dụng định luật II New tơn cho m:
Nếu kéo vật lên cao bằng hệ thống ròng rọc gồm ròng rọc động và ròng rọc cố định để được lợi 8 lần về lực ta làm như thế nào?Vẽ hình minh họa?(Bỏ qua lực ma sát giữa ròng rọc và dây)
Hãy cho biết loại ròng rọc và vai trò của mỗi ròng rọc được biểu diễn trong hình bên. Bỏ qua khối lượng ròng rọc và dây. Hỏi nếu sử dụng hệ ròng rọc này để nâng vật 50kg lên cao, cần tác dụng vào đầu day như hình bên một lực có độ lớn tối thiểu F là bao nhiêu?
- Đo lực kéo vật theo phương thẳng đứng như hình 16.3 và ghi kết quả đo được vào bảng 16.1.
Lực kéo vật lên trong trường hợp | Chiều của lực kéo | Cường độ của lực kéo |
Không dùng ròng rọc | Từ dưới lên | ... N |
Dùng ròng rọc cố định | ... N | ... N |
Dùng ròng rọc động | ... N | ... N |
- Đo lực kéo vật qua ròng rọc cố định như hình 16.4. Kéo từ từ lực kế. Đọc và ghi số chỉ của lực kê vào báng 16.1.
- Đo lực kéo vật qua ròng rọc động như hình 16.5. Kéo từ từ lực kế. Đọc và ghi số chi của lực kế vào bảng 16.1.
Học sinh tự làm thí nghiệm kiểm tra và điền vào bảng kết quả thu được.
Ví dụ: Kết quả thực nghiệm tham khảo:
Lực kéo vật lên trong trường hợp | Chiều của lực kéo | Cường độ của lực kéo |
Không dùng ròng rọc | Từ dưới lên | 4N |
Dùng ròng rọc cố định | 4N | 4N |
Dùng ròng rọc động | 2N | 2N |
Lực kéo vật lên trong trường hợp | Chiều của lực kéo | Cường độ của lực kéo |
Không dùng ròng rọc | Từ dưới lên | 4N |
Dùng ròng rọc cố định | 4N | 4N |
Dùng ròng rọc động | 2N | 2N |
Câu 4. Người ta dùng một hệ thống ròng rọc động như hình vẽ bên để nâng một vật nặng có khối lượng m = 60kg lên độ cao 80dm. Bỏ qua ma sát và khối lượng của ròng rọc, dây treo không bị dãn.
a. Hãy tính công nâng vật.
b. Hãy tính lực kéo nhỏ nhất mà người cần tác dụng vào đầu A của ròng rọc để thực hiện công việc đó.
c. Khi vật đã lên được độ cao 80dm thì đầu A của dây đã đi chuyển một đoạn bao nhiêu?
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:
\(\text{℘ }=\dfrac{A_{tp}}{t}=\dfrac{15529}{65}\approx258,8W\)