Đáp án:
a) 2N
b) 2,52J
Giải thích các bước giải:
a) Lực căng của dây là:
\[T = {P_1} - {F_{{A_1}}} = V\left( {{d_1} - d} \right) = {a^3}\left( {{d_1} - d} \right) = 0,{1^3}.2000 = 2N\]
b) Gọi x là phần chìm trong nước của khối 2.
Ta có:
\[\begin{array}{l}
{F_{{A_2}}} = {P_2} + T = 6000.0,{1^3} + 2 = 8N\\
\Rightarrow 10000a{x^2} = 8\\
\Rightarrow x = 0,08m
\end{array}\]
Mặt dưới của khối 1 cách mặt nước là:
\[d = a + l + x = 0,1 + 0,2 + 0,08 = 0,38m\]
Để nhấc cả 2 khối ra khỏi nước, cần nhấc cả 2 khối lên 1 đoạn d.
Có 3 giai đoạn:
- Nhấc khối 2 ra khỏi mặt nước (đi lên 1 đoạn x = 0,08m)
Ở đầu giai đoạn này, lực tác dụng bằng 0.
Ở cuối giai đoạn, lực tác dụng bằng 8.
Công giai đoạn này là:
\[{A_1} = \dfrac{8}{2}.x = 0,32J\]
- Nhấc khối 1 lên sát mặt nước, tức là đi lên 1 đoạn bằng chiều dài dây l = 0,2m.
Lực tác dụng trong giai đoạn là 8N
Công giai đoạn này là:
\[{A_2} = 8.0,2 = 1,6J\]
- Nhấc khối 1 ra khỏi mặt nước, tức là đi lên a = 0,1m
Ở đầu giai đoạn lực tác dụng là 8N.
Ở cuối giai đoạn lực tác dụng là 10 + 8 = 18N
Công của giai đoạn này là:
\[{A_3} = \dfrac{{18 + 8}}{2}.0,1 = 0,6J\]
Tổng công của 3 giai đoạn là:
\[A = {A_1} + {A_2} + {A_3} = 0,32 + 1,6 + 0,6 = 2,52J\]
