Đề bài
Một con đốc dài 50 m, nghiêng 5° so với phương ngang. Một người điều khiển xe đạp "trôi" từ đinh đốc tới chân dốc. Tốc độ của xe đạp tại chân dốc là 5,6 m/s. Lấy gia tốc rơi tự do là g = 9,8 m/s2. Chọn mốc tính thế năng trọng trường tại chân dốc. Tổng khối lượng của người và xe là 80 kg
Hình 2.8
Điền số thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau (số cần điền được làm tròn đến chữ số thập phân đầu tiên).
Câu 1.Tồng công của lực cản không khí và lực ma sát tác dụng vào hệ người và xe trong quá trình chuyển động xuống dốc có độ lớn........ J.
Lời giải chi tiết
Để tìm tổng công của lực cản không khí và lực ma sát, ta tiến hành như sau:
Bước 1: Tính độ cao của dốc.
Độ cao của dốc được tính bằng công thức:
\[ h = L \times \sin(\alpha) = 50 \times \sin(5^\circ) \approx 50 \times 0,0872 = 4,36 \text{ m} \]Bước 2: Tính thế năng ban đầu.
Thế năng ban đầu của hệ (người và xe) tại vị trí đầu dốc là:
\[ E_{thế} = mgh = 80 \times 9,8 \times 4,36 = 3412,16 \text{ J} \]Bước 3: Tính động năng tại chân dốc.
Động năng của hệ tại chân dốc là:
\[ E_{động} = \frac{1}{2} mv^2 = \frac{1}{2} \times 80 \times (5,6)^2 = 1254,4 \text{ J} \]Bước 4: Tính tổng công của lực cản.
Tổng công của lực cản không khí và ma sát là:
\[ A = E_{thế} - E_{động} = 3412,16 - 1254,4 = 2157,76 \text{ J} \]Kết luận: Tổng công của lực cản là 2157,8 J.
Chú ý khi giải
Khi giải bài, cần lưu ý:
- Hiểu rõ khái niệm về công cơ học, thế năng và động năng.
- Biết cách tính các giá trị đó dựa vào dữ liệu cho trước.
- Chú ý đơn vị và chuyển đổi đơn vị nếu cần thiết.