Công thức tính công khi dùng ròng rọc động
|
Show
Hay nhất
Đối với ròng rọc động lực kéo bằng 1/n trọng lượng vật:  Quãng đường khi lợi n lần về lực kéo: S=ns
Công thức tính lực kéo khi dùng ròng rọc và mặt phẳng nghiêng là gì? Các bạn giúp mình, mình sắp thi rồi ☺☻♥♦♣♠•◘○◙ Các câu hỏi tương tự Ibaitap: Qua bài [Định nghĩa] [Công thức tính] Công có ích, Công toàn phần và Hiệu suất các máy cơ đơn giản & bài tập tham khảo ôn tập phân biệt công có ích, công toàn phần, công hao phí, công thức tính các loại công và hiệu suất các máy cơ đơn giản và một số bài tập tham khảo. Trên thực tế ở các loại máy cơ đơn giản luôn tồn tại ma sát vì vậy công mà ta thực hiện phải thắng được ma sát và nâng vật lên. Ta có:
⇒ Công toàn phần = Công có ích + Công hao phí II. CÔNG THỨC TÍNH CÔNG CÓ ÍCH, CÔNG TOÀN PHẦN CỦA CÁC LOẠI MÁY CƠ ĐƠN GIẢN1. Ròng rọc cố địnhĐối với ròng rọc cố định, lực kéo F bỏ ra chính bằng lực P của vật, nên ròng rọc cố định chỉ có tác dụng đổi hướng của lực, không có tác dụng thay đổi độ lớn của vật. Ta có: F = P\(A_{ích} = P. S_1\) Trong đó:
2. Ròng rọc độngNếu sử dụng dòng dọc động, ta sẽ được lợi 2 lần về lực F kéo nhưng sẽ bị thiệt 2 lần về đường đi và ngoài ra sẽ không thể đổi chiều kéo vật. Ta có: \(F = \frac{P}{2}\) Trong đó:
3. Đòn bẩyKhi dùng đòn bẩy để nâng vật nếu \(l_1 < l_2\) thì \(P > F\) hay nếu \(l_1 > l_2\) thì \(P < F\) (trong đó nếu \(l_1, l_2\) lần lượt là khoảng cách từ điểm tựa tới điểm tác dụng của các lực \(P, \ F\) ). Vậy nên khi dùng đòn bẩy nếu lợi về lực sẽ thiệt về đường đi và ngược lại nếu lợi về đường đi sẽ thiệt về lực, tùy thuộc vào nhu cầu cần sử dụng. Ta có: \(\frac{P}{F} = \frac{l_2}{l_1} \)\(A_{ích} = P. h_1\) Trong đó:
4. Mặt phẳng nghiêngKhi sử dụng mặt phẳng nghiêng có thể kéo hoặc đẩy vật lên với lực nhỏ hơn so với trọng lượng của vật nên theo định luật về công sẽ thiệt hơn về đường đi, với mặt phẳng nghiêng càng ít thì lực cần để kéo vật trên mặt phẳng đó càng nhỏ. Ta có: \(\frac{P}{F} = \frac{l}{h} \)\(A_{ích} = P. h\) Trong đó:
III - HIỆU SUẤT CỦA MÁY CƠ ĐƠN GIẢNTa có tỉ số giữa công có ích và công toàn phần được gọi là hiệu suất. Từ đó ta có công thức tính hiệu suất của các máy cơ đơn giản như sau: \(H = \frac{A_{ích}}{A_{tp}} . 100 \%\) Trong đó:
IV. BÀI TẬP THAM KHẢOVí dụ: Dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m. Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125 N, trên thực tế có ma sát và lực kế là 175 N. Vậy hiệu suất của mặt phẳng nghiêng đã dùng trên là bao nhiêu?Lời giải tham khảo: Ta có trọng lực của vật đã cho là: P = 10. 50 = 500 (N) Dùng mặt phẳng nghiêng kéo vật lên cao 2m ta cần thực hiện 1 công là: \(A_{ích} = P. h = 500. 2 = 1000\) (J) Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125 N, nên ta có chiều dài mặt phẳng nghiêng đã cho là: \(l = \frac{A_{ích}}{F} = \frac{1000}{125} = 8\) (m) Trên thực tế có ma sát và lực kế là 175 N nên ta có công thực tế (Công toàn phần) là: \(A_{tp}\) = 175. 8 = 1400 (J) Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: \(H = \frac{A_{ích}}{A_{tp}} . 100 \%\) = \(\frac{1000}{1400}.100 \%\) ≈ 71,433%
Công thức tính lực kéo khi dùng ròng rọc là: + Đối với ròng rọc cố định thì lực kéo đúng bằng trọng lượng của vật: \(F=P\) + Đối với ròng rọc động thì lực kéo bằng \(\dfrac{1}{2}\) trọng lượng của vật: \(F=\dfrac{P}{2}\) Công thức tính lực kéo trên mặt phẳng nghiêng là: \(F.s=P.h\Rightarrow F=\dfrac{P.h}{s}\) Trong đó: \(P\) là trọng lượng của vật (N) \(F\) là lực kéo vật (N) \(s\) là độ dài của mặt phẳng nghiêng (m) (cũng có khi kí hiệu là \(l\)) \(h\) là độ cao cần đưa vật lên (thay vì nâng trực tiếp thì đã dùng mặt phẳng nghiêng). Câu hỏi:Công thức tính lực kéo lớp 8 Trả lời: Công thức tính lực kéo khi dùng ròng rọc là: + Đối với ròng rọc cố định thì lực kéo đúng bằng trọng lượng của vật:F=P + Đối với ròng rọc động thì lực kéo bằng12trọng lượng của vật: F = P2 Công thức tính lực kéo trên mặt phẳng nghiêng là: F.s = P.h ⇒ F = P.hs Cùng Top lời giải một vài bài tập nhé! Bài 1. Một người có trọng lượng P = 600N đứng trên tấm ván được treo vào 2 ròng rọc như hình vẽ. Để hệ thống được cân bằng thì người phải kéo dây, lúc đó lực tác dụng vào trục ròng rọc cố định là F = 720 N. Tính a) Lực do người nén lên tấm ván b) Trọng lượng của tấm ván Bỏ qua ma sát và khối lượng của các ròng rọc. Có thể xem hệ thống trên là một vật duy nhất. Lời giải: Bài 2. Vật A ở hình 14.2 có khối lượng 2kg. Hỏi lực kế chỉ bao nhiêu? Muốn vật A đi lên được 2cm, ta phải kéo lực kế đi xuống bao nhiêu cm? Lời giải: Gọi trọng lượng của vật là P. Lực căng của sợi dây thứ nhất là P/2, lực căng của sợi dây thứ hai là P/4, lực căng của sợi dây thứ ba là P/8. Vậy lực kéo do lò xo bằng F = P/8. Vật có khối lượng m = 2kg nghĩa là trọng lượng P = 20N. Do đó lực kế chỉ F = 20/8N = 2,5N. Như vậy, ta được lợi 8 lần về thể lực do đó phải thiệt hại 8 lần về đường đi, nghĩa là muốn kéo vật đi lên 2cm thì tay phải kéo dây đi một đoạn 16cm. Bài 3.Người ta dùng một mặt phẳng nghiêng để kéo một vật có khối lượng 50kg lên cao 2m. a) Nếu không có ma sát thì lực kéo là 125N. Tính chiều dài của mặt phẳng nghiêng. b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N. Tính hiệu suất của mặt phẳng nghiêng. Chú ý: Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: Trong đó: P là trọng lượng của vật h là độ cao F là lực kéo vật theo phương mặt phẳng nghiêng l là chiều dài mặt phẳng nghiêng. Lời giải:
Vật nặng có khối lượng 50kg nghĩa là trọng lượng bằng: P = 10.m = 10.50 = 500N. a) Công của lực kéo vật lên theo mặt phẳng nghiêng là: A = F.l Công của lực kéo trực tiếp vật theo phương thẳng đứng là: A1= P.h = 500N.2m = 1000J Theo định luật về công thì A = A1, nghĩa là A1= F.l b) Thực tế có ma sát và lực kéo vật là 150N Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là: Bài 4.Dùng một palăng để đưa một vật nặng 200N lên cao 20cm, người ta phải dùng một lực F kéo dây đi một đoạn 1,6 m. Tính lực kéo dây và công đã sinh ra. Giả sử ma sát ở các ròng rọc là không đáng kể. Lời giải: Vì s = 1,6m; h = 20cm = 0,2m nên đường đi s của lực kéo F gấp 8 lần đường đi của vật. Vậy ta được lợi 8 lần về lực. ⇒ lực kéo dây là: Công sinh ra là: A = F.s = 25.1,6 = 40J Bài 5. Hai công nhân, hàng ngày phải chất các thùng sơn, mỗi thùng nặng 500 N lên xe tải, mỗi xe chở được 5 tấn, sàn xe cách mặt đất 0,8m. Một người chủ trương khiêng thẳng thùng sơn lên xe, một người chủ trương dùng ván nghiêng, rồi đẩy cho thùng sơn lên. a) Trong hai cách làm này, cách nào lợi hơn về công? Cách thứ nhất có lợi về mặt nào? Cách thứ hai có lợi về mặt nào? b) Tính công mà mỗi công nhân phải sản ra để chất đầy một xe. Bỏ qua ma sát trong các trường hợp. Lời giải: a) Trong cả hai cách công thực hiện là như nhau. Cách thứ nhất cho lợi về đường đi. Cách thứ hai cho lợi về lực. b) Khi chất đầy một xe thì mỗi công nhân phải thực hiện công để đưa trọng lượng của 5 tấn (5000 kg) sơn (P = 10.m = 10.5000 = 50000 N) lên cao 0,8 m. Vậy công mà mỗi công nhân phải sản ra để chất đầy một xe hàng: A= P. h = 50000.0,8 = 40000J. Bài 6.Hình 14.5 là sơ đồ một trục kéo vật P có trọng lượng là 200 N buộc vào sợi dây cuốn quanh trục A có bán kính R1= 10 cm. Lực kéo F kéo dây cuốn vào trục quay B có bán kính R2= 40 cm. Tính lực kéo F và công của lực kéo khi vật P được nâng lên độ cao 10 cm.Lời giải: Nhận xét: Dựa vào hình, nếu lực kéo F dịch chuyển một đoạn là s2thì vòng tròn R2đi được một cung có độ dài s2, khi đó vòng tròn R1quay được cung có độ dài s1và vật lên cao một đoạn là s1. Công của lực kéo F bằng công của trọng lực nên công của lực kéo F khi nâng vật lên cao 10cm là: A = P.h = 200.0,1 = 20J. |
