Để kéo đều một vật có khối lượng m=60kg lên độ cao h=5m người ta dùng một trong hai cách sau: dùng hệ thống gồm một ròng rcj cố định và một ròng rọc động thấy lực kéo dây nâng vật lên là F1 = 360n a,Hã...

a. Hiệu suất của hệ thống được tính bằng công thức: Hiệu suất = Công cần làm / Công đầu vào Trong trường hợp này, công cần làm để kéo vật lên độ cao h là: Công cần làm = F1 * h = 360 N * 5 m = 1800 J Công đầu vào của hệ thống là công mà người ta phải làm để nâng vật lên độ cao h, tức là: Công đầu vào = Công tiêu tốn + Công tiêu hao Với công thức: Công tiêu tốn = mgh và Công tiêu hao = Wf (công tiêu hao do ma sát) Công tiêu tốn = mgh = 60 kg * 9.8 m/s^2 * 5 m = 2940 J Vậy công đầu vào của hệ thống là: Công đầu vào = 2940 J + Wf Hiệu suất của hệ thống: Hiệu suất = Công cần làm / Công đầu vào Hiệu suất = 1800 J / (2940 J + Wf) b. Để tính khối lượng ròng rọc động bị tiêu tốn để nâng ròng rọc động bằng 1/4 tổng lực ma sát, ta có: Wf (công tiêu hao do ma sát) = μ * N * d Trong trường hợp này, N chính là trọng lực của vật, d chính là chiều dài dây. Tổng lực ma sát: Ffriction_total = μ * N Ffriction_total = μ * m * g Ta biết rằng F1 - Ffriction_total mới chính bằng F2 (lực cần thiết để nâng vật), từ đó ta có: F2 - μ*m*g=360N F2=360N+μ*m*g Để tính khối lượng ròng rọc động bị tiêu tốn khi nâng vật bằng 1/4 tổng lực ma sát, ta có: Wf' (công tiêu tốn khi nâng vật) = μ*m*g*h/4 Vậy khối lượng ròng rọc động bị tiêu tốn khi nâng vật bằng 1/4 tổng lực ma sát: m'=(μ*m*g*h)/(4*9.8)