Question

Bài 6:Người ta dùng hệ thống ròng rọc để trục một vật cổ bằng đồng có

trọng lượng

P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình vẽ). Hãy tính:

1) Lực kéo khi:

a. Tượng ở phía trên mặt nước.

b. Tượng chìm hoàn toàn dưới nước.

2) Tính công tổng cộng của lực kéo tượng từ đáy hồ lên

phía trên mặt nước h = 4m. Biết trọng lượng riêng của đồng và

của nước lần lượt là 89000N/m3, 10000N/m3. Bỏ qua trọng lượng của các ròng rọc.

Answer 1

Tóm tắt:

P = 5340N

H = 10m

1)

a.F_kéo khi tượng ở phía trên mặt nước = ? N

b.F_kéo khi tượng chìm hoàn toàn = ? N

2)A_tổng = ? J

h = 4m

d_đồng = 89000N/m³

d_nước = 10000N/m³

Hình vẽ:

Bài làm:

1)

a.Xét trường hợp khi tượng ở phía trên mặt nước:

Lực kéo tác dụng vào vật đúng bằng trọng lượng của vật mà hệ thống có sử dụng 1 ròng rọc động nên lực kéo ở đầu dây là:

F = \(\dfrac{P}{2}\) = 2670(N)

b.Xét trường hợp khi tượng chìm hoàn toàn trong nước:

Lực đấy Ác-si-mét tác dụng lên vật là:

F_A = d_nước.\(\dfrac{P}{d_{dong}}\) = 10000.\(\dfrac{5340}{89000}\) = 10000.0,06 = 600(N)

Lực căng dây lúc này bằng hiệu của trọng lượng vật và lực đẩy Ác-si-mét, như vậy với hệ thống này thì lực kéo ở đầu dây là:

F' = \(\dfrac{P-F_A}{2}\) = \(\dfrac{5340-600}{2}\) = 2370(N)

2) Do khi kéo vật lên khỏi mặt nước thì lực kéo thay đổi theo thời gian nên ta có:

A = \(\dfrac{1}{2}\).F'.h = \(\dfrac{1}{2}\).2370.4 = 4740(J).