Một vật khối lượng 50 kg treo ở đầu một sợi dây cáp của cần cẩu. Lúc đầu, vật đứng yên. Sau đó thả dây cho vật dịch chuyển từ từ xuống phía dưới một đoạn 20 m với gia tốc không đổi 2,5 m/s2. Lấy g= 9,8 m/s2. Động năng của vật ở cuối đoạn dịch chuyển là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Vật chịu tác dụng của hai lực: lực căng Tcủa 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 :
A1 = -Ts = -ms(g – a) = -50.20.(9,8 – 2,5) = -7,3 kJ
+ Công thực hiện bởi trọng lực tác dụng lên vật:
A2 = Ps = mgs = 50.9,8.20 = 9,8 kJ
+ Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng :
Thay v0 = 0 và A = A1 + A2 , ta tìm được động năng của vật ở cuối đoạn dịch chuyển :
\( \frac{{m{v^2}}}{2} = {A_1} + {A_2} = - 7,2 + 9,8 = 2,5kJ\)