1 vật có m=2kg đang đứng yên được kéo trên sàn một đoạn s=4m bằng một lực F hợp với phương ngang một góc 30 độ làm vật chuyển động với gia tốc 2m/s^2. Hệ số ma sát bằng 0,15, g=10m/s^2. Tính công và công suất của các lực tác dụng lên xe trong thời gian 5s
Đáp án:
\(32,22W\)
Giải thích các bước giải:
Xét theo phương thẳng đứng:
\(\begin{array}{l}
N + F\sin 30 = P\\
\Rightarrow N = P - F\sin 30\\
\Rightarrow N = 20 - 0,5F
\end{array}\)
Xét theo phương ngang:
\(\begin{array}{l}
F\cos 30 - {F_{ms}} = ma\\
\Rightarrow \dfrac{{F\sqrt 3 }}{2} - N\mu = ma\\
\Rightarrow \dfrac{{F\sqrt 3 }}{2} - \left( {20 - 0,5F} \right).0,15 = 2.2\\
\Rightarrow F = 7,44N
\end{array}\)
Quãng đường đi được trong 5s là:
\(s = \dfrac{1}{2}a{t^2} = \dfrac{1}{2}{.2.5^2} = 25\left( m \right)\)
Công của lực F là:
\({A_F} = Fs\cos 30 = 7,44.25.\dfrac{{\sqrt 3 }}{2} = 161,1J\)
Công của trọng lực là:
\({A_P} = Ps\cos 90 = 0J\)
Công của phản lực là:
\({A_N} = Ns\cos 90 = 0J\)
Công của lực ma sát là:
\({A_{ms}} = - {F_{ms}}s = - \left( {20 - 0,5.7,44} \right).0,15.25 = - 61,05J\)
Công suất của lực F là:
\({P_F} = \dfrac{{{A_F}}}{t} = \dfrac{{161,1}}{5} = 32,22W\)
Công suất của trọng lực là:
\({P_P} = \dfrac{{{A_P}}}{t} = 0W\)
Công của phản lực là:
\({P_N} = \dfrac{{{A_N}}}{t} = 0W\)
Công của lực ma sát là:
\({P_{ms}} = \dfrac{{{A_{ms}}}}{t} = \dfrac{{61,05}}{5} = 12,21W\)
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 10 - Năm đầu tiên ở cấp trung học phổ thông, chúng ta sẽ có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi khác nhau. Ngôi trường mới, xa nhà hơn, mở ra một thế giới mới với nhiều điều thú vị. Hãy mở lòng đón nhận và tận hưởng những trải nghiệm mới!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK