Một thang máy lúc đầu đứng yên, bắt đầu chuyển động đi lên với gia tốc không đổi 2 m/s2. Trong thang máy này có một hành khách đang giữ một kiện hàng 50 kg bằng một sợi dây. Lực căng của sợi dây này lúc đầu là bao nhiêu? giúp mình với 😭
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vật chịu tác dụng của hai lực: lực căng T → của sợi dây cáp hướng thẳng đứng lên phía trên, trọng lực P → hướng thẳng đứng xuống phía dưới. Chọn chiều chuyển động của vật là chiều dương.
Áp dụng định luật II Niu-tơn đối với chuyển động của vật :
ma = P - T = mg - T
suy ra lực căng của sợi dây cáp : T = m(g - a). Do đó, công thực hiện bởi lực căng :
A 1 = -Ts = -ms(g - a) = -50.20.(9,8 - 2,5) = -7,3 kJ
Vật chịu tác dụng của hai lực: lực căng T → của sợi dây cáp hướng thẳng đứng lên phía trên, trọng lực P → hướng thẳng đứng xuống phía dưới. Chọn chiều chuyển động của vật là chiều dương.
Công thực hiện bởi trọng lực tác dụng lên vật:
A 2 = Ps = mgs = 50.9,8.20 = 9,8 kJ
Vật chịu tác dụng của hai lực: lực căng T → của sợi dây cáp hướng thẳng đứng lên phía trên, trọng lực P → hướng thẳng đứng xuống phía dưới. Chọn chiều chuyển động của vật là chiều dương.
Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng :
Thay v 0 = 0 và A = A 1 + A 2 , ta tìm được động năng của vật ở cuối đoạn dịch chuyển :
m v 2 /2 = A 1 + A 2 = -7,3 + 9,8 = 2,5(kJ)
Đáp án A
+ Tần số góc của con lắc lò xo ω = k m = 50 0 , 2 = 5 π rad/s → T = 0,4 s.
Khi thang máy chuyển động thẳng đều đi lên thì con lắc dao động quanh vị trí cân bằng O′ nằm dưới vị trí cân bằng O ban đầu của con lắc một đoạn Δ l = m a k = 0 , 2.4 50 = 1 , 6 cm và biên độ dao động A = Δl = 1,6 cm.
+ Ta để ý rằng, khoảng thời gian thang máy chuyển động Δt = 20T + 0,75T = 8,3 s → sau khoảng thời gian này con lắc sẽ đi qua vị trí cân bằng O′ → v = vmax = ωA′ = 8π cm/s.
+ Cho thang máy chuyển động thẳng đều, vật lại dao động quanh vị trí cân bằng O với biên độ: A ' = Δ l 2 + v m a x ω 2 = 1 , 6 2 + 8 π 5 π 2 = 1 , 6 2 ≈ 2 , 26 cm.
Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì :
\(g'=g+a=9,8+2,5=12,3\) m/s2
Khi vận tốc thang máy bằng 0 thì cơ năng con lắc bằng thế năng. Do vậy, gia tốc tăng lên g' thì thế năng cũng tăng lỉ lệ tương ứng, mà động năng bằng 0 nên cơ năng cũng tăng tỉ lệ như vậy.
Ta có : \(\frac{W'}{W}=\frac{g'}{g}=\frac{12,3}{9,8}\)
\(\Rightarrow W'=\frac{12,3}{9,8}.150=188,3J\)