Đề không cho g, nên lấy \(g=10m/s^2\)
Chọn chiều dương hướng xuống
a/ Trọng lực của quả sầu riêng đã thực hiện công .
\(A_P=2.10.4=80\left(N\right)\)
b/ Câu này không thể giải theo kiến thức lớp 8, tối thiểu phải sử dụng kiến thức động lực học của lớp 10 để giải.
Có lẽ ý định ban đầu của cô giáo bạn là cơn gió thổi vuông góc với chiều rơi của quả sầu riêng nên không thực hiện công. Nhưng về bản chất, sai hoàn toàn. Quả sầu riêng khi rơi nếu chịu tác dụng một lực ngang của gió, quỹ đạo chuyển động của nó sẽ không còn là thẳng đứng, mà có xu hướng thành một đường chéo (nếu lực gió thổi đều), và bị thổi lệch đi một đoạn so với điểm rơi khi không có gió (bạn cứ thả một cục giấy nhẹ trong phòng kín không gió và thả trước quạt thổi mạnh là thấy sự khác biệt). Do đó, cơn gió có thực hiện công.
Sử dụng kiến thức động lực học ta có thể giải như sau (tham khảo cho vui):
Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ, chiều dương Oy, hướng xuống, chiều dương Ox cùng chiều cơn gió. Coi lực cản không khí là không đáng kể.
Quả sầu riêng đồng thời chịu tác dụng của 2 lực \(P=20N\) và \(F=130N\) nên ta coi chuyển động của quả sầu riêng gồm hai phần: chuyển động rơi tự do theo phương thẳng đứng với gia tốc \(g=10m/s^2\), và chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang với gia tốc \(a=\frac{F}{m}=\frac{130}{2}=65m/s^2\)
Do quả sầu riêng chuyển động không vận tốc đầu, thời gian rơi của quả sầu riêng đến khi chạm đất:
\(t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{8}{10}}=\frac{2\sqrt{5}}{5}\left(s\right)\)
\(\Rightarrow\) Quãng đường quả sầu riêng dịch chuyển theo phương ngang:
\(s=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}.65.\left(\frac{2\sqrt{5}}{5}\right)^2=26\left(m\right)\)
Vậy công do cơn gió thực hiện là:
\(A=F.s=130.26=3380\left(J\right)\)
