Làm sao để có câu trả lời hay nhất?
11/01/2025
11/01/2025
Câu 11: Bộ phận ngắt/mở nước tự động
Phân tích bài toán:
Khi phao ngập một đoạn h, lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên phao sẽ cân bằng với trọng lực của phao và lực tác dụng lên thanh cứng tại điểm B.
Khi lực tác dụng lên thanh cứng tại B đạt giá trị 5N thì van đóng.
Giải:
Gọi V là thể tích phần chìm của phao khi van đóng.
Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên phao: F_A = d.V
Trọng lượng của phao: P = m.g
Lực tác dụng lên thanh cứng tại B: F_B = F_A - P
Do OA = 2.OB nên momen lực của F_A và P đối với trục quay O bằng nhau.
Khi van đóng, lực F_B tạo ra momen lực làm quay thanh cứng quanh O, momen này bằng:
M = F_B . OB
Để van đóng, ta có: M ≥ 5N . OB
Từ các điều kiện trên, ta có hệ phương trình:
d.V = m.g + F_B
F_B . OB = 5N . OB
⇒ F_B = 5N
⇒ d.V = m.g + 5N
Thể tích phần chìm của phao: V = a^2 . h
Khối lượng riêng của nước: d = 10000 N/m³
Thay số vào phương trình, ta được:
10000 . 0,1^2 . h = 0,2 . 10 + 5
⇒ h = 0,07 m = 7 cm
Vậy khi phao ngập một đoạn 7 cm thì van nước đóng hoàn toàn.
Câu 12: Búa máy đóng cọc
a) Tìm tốc độ của búa ngay trước khi va chạm với cọc
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Wđ = Wt
⇒ 1/2 . m . v² = m . g . h
⇒ v = √(2gh)
Thay số: v = √(2 * 10 * 5) ≈ 10 m/s
Vậy tốc độ của búa ngay trước khi va chạm với cọc là 10 m/s.
b) Tính lực cản trung bình của đất đối với cọc
Áp dụng định lý động năng:
A = ΔWđ
Lực cản của đất thực hiện công âm để cọc dừng lại.
⇒ -F_c . s = 0 - 1/2 . (m + M) . v²
⇒ F_c = (m + M) . v² / (2s)
Chỉ có 80% động năng chuyển thành công để thắng lực cản:
⇒ F_c = 0,8 . (m + M) . v² / (2s)
Thay số: F_c = 0,8 * (400 + 100) * 10² / (2 * 0,8) = 25000 N
Vậy lực cản trung bình của đất đối với cọc là 25000 N.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN