Đặt một thanh AB dài 4 m có khối lượng 10 kg lên đỉnh O cách A một đoạn 1 m. Ở vị trí của A đặt thêm một vật nặng 20 kg . Phải tác dụng một lực bằng bao nhiêu ở vị trí điểm B để có thể giữ thanh thăng bằng ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1:
a) \(h=\dfrac{1}{2}gt^2=\dfrac{1}{2}.10.8^2=320\left(m\right)\)
\(v_{đất}=gt=10.8=80\left(m/s\right)\)
b) Quãng đường vật đi được sau 7 giây là:
\(h'=\dfrac{1}{2}gt^2=\dfrac{1}{2}.10.7^2=245\left(m\right)\)
Quãng đường vật đi được trong giây cuối cùng là:
\(\Delta h=h-h'=320-245=75\left(m\right)\)
Câu 2:
Hình vẽ 2 của bạn ở đâu mình không thấy nhỉ?
a) Ta có \(W_{t_{đầu}}=mgh=0,2.10.10=20\left(J\right)\)
Vận tốc của vật khi chạm đất là \(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.10}=10\sqrt{2}\left(m/s\right)\)
\(\Rightarrow W_{đ_{chạmđất}}=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.0,2.\left(10\sqrt{2}\right)^2=20\left(J\right)\)
Ta thấy \(W_{t_{đầu}}=W_{đ_{chạmđất}}=20J\)
b) Cơ năng của vật là \(W=W_{t_{đầu}}+W_{đ_{đầu}}\) \(=20J\) (vì \(v_0=0\left(m/s\right)\))
Gọi vị trí mà động năng bằng thế năng là \(A\)
\(\Rightarrow W_{t_A}=W_{đ_A}\)
\(\Rightarrow W_{t_A}=\dfrac{1}{2}W_A=\dfrac{1}{2}W=10J\)
\(\Rightarrow mgh_A=10J\)
\(\Rightarrow0,2.10h_A=10J\)
\(\Rightarrow h_A=5\left(m\right)\)
Vậy khi vật ở độ cao 5m so với mặt đất thì động năng bằng thế năng.
a) Thế năng của vật ở độ cao ban đầu là:
\(W_t=mgh=0,2\cdot10\cdot10=20J\)
Vận tốc khi chạm đất: \(v=\sqrt{2gH}=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=10\sqrt{2}\left(m/s\right)\)
Động năng của vật lúc sắp chạm đất là:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot0,2\cdot\left(10\sqrt{2}\right)^2=20J\)
Từ kết quả trên ta thấy \(W_t=W_đ=20J\)
b) Khi \(W_đ=W_t=\dfrac{W}{2}=10J\).
Độ cao của vật tại vị trí này là: \(mgz=W_t\Rightarrow z=\dfrac{W_t}{mg}=\dfrac{10}{0,2\cdot10}=5m\)
a) Trọng lượng vật chính là lực để kéo vật lên:
\(F=P=10m=10\cdot1200=12000\left(N\right)\)
Công suất của động cơ:
\(P_1=F\cdot v=12000\cdot1=12000\left(W\right)\)
b) Chọn chiều dương là chiều chuyển động.
Áp dụng định luật ll Niu-tơn ta có: \(\overrightarrow{F_k}+\overrightarrow{P}=m\cdot\overrightarrow{a}\)
\(\Rightarrow F_k-P=m\cdot a\Rightarrow F_k=m\cdot a+P=1200\cdot0,8+12000=12960\left(N\right)\)
Vận tốc vật đạt khi di chuyển trên độ cao \(10m\) là:
\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow v=\sqrt{2aS}=\sqrt{2\cdot0,8\cdot10}=4m/s\)
Công suất trung bình của động cơ:
\(P=F_k\cdot v=12960\cdot4=51840\left(W\right)\)
a) Trọng lượng vật chính là lực để kéo vật lên:
Công suất của động cơ:
b) Chọn chiều dương là chiều chuyển động.
Áp dụng định luật ll Niu-tơn ta có:
Vận tốc vật đạt khi di chuyển trên độ cao là:
Công suất trung bình của động cơ:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
Gia tốc vật: \(v^2-v_0^2=2aS\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{6^2-2^2}{2\cdot8}=2m/s^2\)
Áp dụng định luật ll Niu-tơn: \(Psin\alpha-F_{ms}=m\cdot a\)
\(\Rightarrow F_{ms}=Psin\alpha-m\cdot a=1,5\cdot10\cdot sin30^o-1,5\cdot2=4,5N\)
Công của trọng lực: \(A=Psin\alpha\cdot s=1,5\cdot10\cdot sin30^o\cdot8=60J\)
Công của lực ma sát: \(A_{ms}=-F_{ms}\cdot s=-4,5\cdot8=-36J\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật.
Gia tốc vật:
Áp dụng định luật ll Niu-tơn:
Công của trọng lực:
Công của lực ma sát:
Hiện tượng lực quán tính trong các ví dụ đi xe ô tô.
Ví dụ cụ thể:
Hay xe đang chạy bt mà ta bóp phanh gấp sẽ làm cho xe không đứng lại được mà phải trớn thêm một đoạn là do quán tính.
Giải thích:
-Lực tác động càng lớn thì sự biến đổi về trạng thái chuyển động diễn ra càng mạnh.
-Tại thời điểm đó, hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc (a) so hệ quy chiếu quán tính, vật m chịu tác dụng lực quán tính.
-Hệ quy chiếu có gia tốc tịnh tiến, chuyển động quay và chiếu tổng quát.
M = F * d
Trong đó:
- M là mô-men lực tác dụng lên thanh (N.m)
- F là lực tác dụng lên thanh (N)
- d là khoảng cách từ điểm tác dụng lực đến điểm O (m)
Ở vị trí điểm A, tổng mô-men lực tác dụng lên thanh là 0, vì không có lực tác dụng lên thanh ở vị trí này.
Ở vị trí điểm B, tổng mô-men lực tác dụng lên thanh cũng phải bằng 0. Ta có:
M1 + M2 = 0
Trong đó:
- M1 là mô-men lực tác dụng lên thanh do vật nặng 10 kg tạo ra (lực tác dụng lên thanh tại điểm A)
- M2 là mô-men lực tác dụng lên thanh do vật nặng 20 kg tạo ra (lực tác dụng lên thanh tại điểm B)
Với M1 = 0 (vì không có lực tác dụng lên thanh ở vị trí điểm A), ta có:
M2 = 0
Để giữ thanh thăng bằng, ta cần tác dụng một lực lên thanh tại điểm B sao cho mô-men lực tác dụng lên thanh do vật nặng 20 kg tạo ra bằng 0. Vậy, lực tác dụng lên thanh tại điểm B cần bằng 0.
Vậy, không cần tác dụng lực nào lên thanh tại điểm B để giữ thanh thăng bằng.