Làm sao để có câu trả lời hay nhất?
01/12/2024
Phân tích và giải đáp các đáp án
Đề bài: Một cần cẩu nâng một vật có khối lượng 500 kg lên cao theo phương thẳng đứng với gia tốc 0,2 m/s² trong khoảng thời gian 5s. Lấy g = 9,8 m/s².
Phân tích:
Để giải bài toán này, chúng ta cần áp dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều và định luật II Newton.
Các đại lượng đã biết:
Khối lượng vật m = 500 kg
Gia tốc a = 0,2 m/s²
Thời gian t = 5 s
Gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s²
Các đại lượng cần tìm:
Quãng đường s
Lực căng dây T
Trọng lượng P
Giải chi tiết:
a. Quãng đường di chuyển của vật:
Sử dụng công thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
s = v₀t + 1/2at²
Vì vật bắt đầu chuyển động từ trạng thái đứng yên nên v₀ = 0.
=> s = 1/2 * 0,2 * 5² = 2,5 m
Vậy đáp án a sai.
b. Lực căng dây cáp giữa cầu trục và vật:
Theo định luật II Newton:
F = ma
Trong đó:
F là hợp lực tác dụng lên vật
m là khối lượng vật
a là gia tốc của vật
Các lực tác dụng lên vật là lực căng dây T hướng lên và trọng lực P hướng xuống.
=> T - P = ma
=> T = P + ma = mg + ma = m(g + a)
=> T = 500 * (9.8 + 0.2) = 5000 N
Vậy đáp án b đúng.
c. Trọng lượng của vật:
P = mg = 500 * 9.8 = 4900 N
Vậy đáp án c đúng.
d. Nếu sợi dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 5000N thì khi treo vật này vào một đầu sợi dây thì sợi dây sẽ bị đứt:
Trong trường hợp này, vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực (P = 4900N) nhỏ hơn lực căng cực đại mà dây chịu được (5000N). Do đó, dây sẽ không bị đứt.
Vậy đáp án d sai.
Kết luận:
Các đáp án đúng là: b và c.
Đáp án cuối cùng:
Quãng đường di chuyển của vật là 2,5m.
Lực căng dây cáp giữa cầu trục và vật là 5000N.
Trọng lượng của vật là 4900N.
Nếu sợi dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 5000N thì khi treo vật này vào một đầu sợi dây thì sợi dây sẽ không bị đứt.
01/12/2024
Thông tin đã cho trong đề bài:
Khối lượng của vật (m): 500 kg
Gia tốc (a): Gia tốc không được cung cấp trực tiếp, nhưng chúng ta có thể tính từ quãng đường di chuyển và thời gian.
Thời gian (t): 5 s
Trọng lượng của vật (P): P = m * g = 500 kg * 9,8 m/s² = 4900 N
Phân tích câu hỏi:
a. Quãng đường di chuyển của vật là 0,5m
Chúng ta có thể dùng công thức chuyển động thẳng đều với gia tốc để tính quãng đường di chuyển:
𝑠
=
𝑣
0
𝑡
+
1
2
𝑎
𝑡
2
s=v
0
t+
2
1
at
2
Với
𝑣
0
=
0
v
0
=0 (vì vật bắt đầu chuyển động từ trạng thái nghỉ), công thức trở thành:
𝑠
=
1
2
𝑎
𝑡
2
s=
2
1
at
2
Ta biết
𝑡
=
5
t=5 s, và
𝑠
=
0
,
5
s=0,5 m, nên:
0
,
5
=
1
2
𝑎
(
5
)
2
0,5=
2
1
a(5)
2
Giải phương trình trên để tìm gia tốc
𝑎
a:
0
,
5
=
1
2
𝑎
⋅
25
0,5=
2
1
a⋅25
𝑎
=
0
,
5
×
2
25
=
1
25
=
0
,
04
m/s
2
a=
25
0,5×2
=
25
1
=0,04m/s
2
Do đó, gia tốc
𝑎
=
0
,
04
m/s
2
a=0,04m/s
2
.
b. Lực căng dây cáp giữa cầu trục và vật là 5000N
Lực căng dây
𝑇
T có thể được tính theo định lý thứ hai của Newton:
𝑇
−
𝑃
=
𝑚
𝑎
T−P=ma
Với
𝑃
=
4900
N
P=4900N,
𝑚
=
500
kg
m=500kg, và
𝑎
=
0
,
04
m/s
2
a=0,04m/s
2
, ta có:
𝑇
−
4900
=
500
×
0
,
04
T−4900=500×0,04
𝑇
−
4900
=
20
T−4900=20
𝑇
=
4920
N
T=4920N
Vậy lực căng dây cáp là 4920N, không phải 5000N. Vì vậy, câu b là sai.
c. Trọng lượng của vật là 4900N
Trọng lượng của vật được tính bằng công thức:
𝑃
=
𝑚
𝑔
=
500
kg
×
9
,
8
m/s
2
=
4900
N
P=mg=500kg×9,8m/s
2
=4900N
Vậy trọng lượng của vật đúng là 4900N, câu c là đúng.
d. Nếu sợi dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 5000N thì khi treo vật này vào một đầu sợi dây, sợi dây sẽ bị đứt
Từ câu b, ta đã tính được lực căng dây
𝑇
=
4920
N
T=4920N, thấp hơn lực căng tối đa mà sợi dây có thể chịu (5000N). Do đó, sợi dây sẽ không bị đứt.
Vậy câu d là sai.
Tóm tắt đáp án:
a. Quãng đường di chuyển của vật là 0,5m: Đúng.
b. Lực căng dây cáp giữa cầu trục và vật là 5000N: Sai (lực căng dây là 4920N).
c. Trọng lượng của vật là 4900N: Đúng.
d. Nếu sợi dây chỉ chịu được lực căng lớn nhất là 5000N thì khi treo vật này vào một đầu sợi dây thì sợi dây sẽ bị đứt: Sai.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
1 giờ trước
1 giờ trước
Top thành viên trả lời