Một xe nâng tác dụng một lực hướng lên thẳng đứng, có độ lớn 700 N để nâng thùng hàn từ mặt đất lên độ cao 2 m. Tính công của lực nâng.
Một cần cẩu nâng một thùng hàng có khối lượng 700kg từ mặt đất lên độ cao 3m( tính theo di chuyển khối tâm của thùng), sau đó đổi hướng và hạ thùng này xuống sàn một oto tải ở độ cao 1,4m so với mặt đất.
a) Tìm thế năng của thùng trong trọng trường khi ở độ cao 3m. Tính công của lực phát động (lực căng của dây cáp) để nâng thùng lên độ cao này.
b) Tìm độ biến thiên thế năng khi hạ thùng từ độ cao 3 m xuống sàn oto. Công của trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển thùng giữa hai vị trí đó hay không?Tại sao?
a) Thế năng của thùng: W t = m g z = 700 . 10 . 3 = 21000 J
Coi thùng được nâng đều, lực phát động có độ lớn bằng trọng lực.
Độ biến thiên thế năng bằng công của trọng lực: W t - W 0 t = - A p
Công của lực phát động A F = - A p = W t = 21000 J
b) *Độ biến thiên thế năng khi hạ thùng xuống sàn ô tô:
Trong trường hợp này thế năng giảm.
*Công của trọng lực không phụ thuộc cách di chuyển hòm giữa hai vị trí vì trọng lực là lực thế, công của nó chỉ phụ thuộc vào mức độ chênh lệch giữa hai vị trí đầu và cuối mà không phụ thuộc vào dạng đường đi.
Một vật có khối lượng 50 kg được nâng lên độ cao 2m so với mặt đất theo phương thẳng đứng trong 50 giây a) tính công nâng vật và công suất của người nâng vật b) nếu người đó dùng một tấm ván dài 4 m để đưa vật đó lên độ cao trên . Tính lực để vật lên cao bằng mặt phẳng nghiêng. Dùng mặt phẳng nghiêng hay nâng vật theo phương thẳng đứng cho ta lợi về công (bỏ qua ma sát)
a) \(m=50kg\Rightarrow P=10m=500N\)
Công nâng vật lên:
\(A=P.h=500.2=1000J\)
Công suất nâng vật lên:
\(\text{℘ }=\dfrac{A}{t}=\dfrac{1000}{50}=20W\)
b) Lực đẩy vật:
\(A=F.s\Rightarrow F=\dfrac{A}{s}=\dfrac{1000}{4}=250N\)
Dùng mặt phẳng nghiêng sẽ cho ta lợi về công nhưng lại thiệt về đường đi
Một thanh sắt AB đồng chất, tiết diện đều, dài l0m và nặng 40N đặt trên mặt đất phẳng ngang. Người ta tác dụng một lực F hướng thẳng đứng lên phía trên để nâng đầu B của thanh sắt lên và giữ nó ở độ cao h=6m so với mặt đất. Độ lớn của lực F bằng bao nhiêu?
A. F = 40N.
B. F = 20N.
C. F = 80N.
D. F = 10N.
Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200 N. Người ấy tác dụng một lực F vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất một góc a = 30 ° . Tính độ lớn của lực trong hai trường hợp : Lực F hướng thẳng đứng lên trên (H.18.6b).
Áp dụng điều kiện cân bằng của thanh đối với trục quay tại điểm tiếp xúc với sàn ta có M F = M P
Fl.cos 30 ° = P(l/2).cos 30 ° ⇒ F = P/2 = 100(N)
Bài 1 . Biểu diễn các lực sau :
a) Lực kéo một vật theo phương ngang , chiều từ trái sang phải , độ lớn của lực là 3N . Tỉ xích 1cm ứng với 1N
b) Lực nâng một thùng hàng lên cao theo phương thẳng đứng , chiều từ dưới lên trên , độ lớn lực nâng thùng hàng là 20 N . Tỉ xích 1 cm ứng với 5 N
một thanh sắt ab đồng chất , tiết diện đều dài 10m trọng lượng 40n đặt trên đầu mặt phẳng người ta tác dụng một lực f hướng thẳng đứng lên phía trên để nâng đầu b của thanh sắt và giữ nó ở độ cao h =6m so với mặt đất độ lớn của lực f bằng bao nhiêu đáp án?
Khi muốn nâng một vật, người ta cần tác dụng lực có hướng thẳng đứng lên trên (hình bên). Có cách nào tận dụng được trọng lượng của người để nâng được vật lên cao hay không?
Người ta dùng ròng rọc để nâng một thùng hàng có trọng lượng 350N lên độ cao 4m. tính công của lực nâng thùng hàng?
Tóm tắt:
\(P=350N\\ h=4m\\ -----\\ A=?J\)
Giải:
Công của lực nâng thùng hàng: \(A=P.h\\ =350.4\\ =1400J\)
Đưa một xe máy có khối lượng 90 kg lên sàn nhà cao 0,3m, người ta dùng lực đẩy là 300N theo một mặt phẳng nghiêng dài 1,4m
Tính công có ích để nâng xe.
Tính công toàn phần để nâng xe.
Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng
Tính lực ma sát tác dụng lên xe.
Công có ích để nâng xe:
\(A_i=P\cdot h=10m\cdot h=10\cdot90\cdot0,3=270J\)
Công toàn phần:
\(A_{tp}=F\cdot l=300\cdot1,4=420J\)
Hiệu suát mặt phẳng nghiêng:
\(H=\dfrac{A_i}{A_{tp}}\cdot100\%=\dfrac{270}{420}\cdot100\%=64,3\%\)
Công ma sát:
\(A_{ms}=A_{tp}-A_i=420-270=150J\)
Lực ma sát:
\(F_{ms}=\dfrac{A_{ms}}{l}=\dfrac{150}{1,4}=107,14N\)
Dùng một ròng rọc động kéo thùng hàng khối lượng 1,2 tạ lên cao theo phương thẳng đứng người ta phải kéo dây của ròng rọc đi một đoạn 18 m.
a) Bỏ qua ma sát tính độ lớn của lực kéo độ cao thùng hàng được nâng lên và công thực hiện lực kéo.
b) Thực tế do có ma sát nên lực kéo là 680N. Hãy tính hiệu suất của ròng rọc này.
tóm tắt
m=1,2 tạ =120kg
s=18m
_________
a)F=?
b)F'=680N
H=?
giải
a) P=10.m=120kg.10=1200N
vì dùng ròng rọc động nên
lực kéo thùng hàng lên độ cao đó là là
\(F=\dfrac{P}{2}=\dfrac{1200}{2}=600\left(N\right)\)
công của lực kéo khi không có ma sát là
\(A_{ci}=F.s=600.18=10800\left(J\right)\)
b)vì dùng ròng rọc động nên
\(s=2.h=>h=\dfrac{s}{2}=\dfrac{18}{2}=9\left(m\right)\)
công để kéo thùng hàng khi có ma sát là
\(A_{tp}=F'.s=680.18=12240\left(J\right)\)
hiệu suất của ròng rọc này là
\(H=\dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}\cdot100\%=\dfrac{10800}{12240}\cdot100\%\approx88,24\left(\%\right)\)