Đáp án:
a. $F = 1200N$
b. $F_{ms} \approx 233,33N$
$H \approx 87,72$%
$P = 3800W$
Giải thích các bước giải:
Trọng lượng của vật là:
$P = 10.m = 10.200 = 2000 (N)$
Công có ích nâng vật là:
$A_i = P.h = 2000.10 = 20 000 (J)$
Ta có: $H = \dfrac{A_i}{A_{tp}}.100$%
Suy ra: $A_{tp} = \dfrac{A_i}{H} = \dfrac{20000}{0,8333} \approx 24000 (J)$
Vì sử dụng ròng rọc động và một ròng rọc cố định nên ta phải di chuyển quãng đường $s = 2h = 20 (m)$ và lực kéo F.
Khi đó:
$A_{tp} = F. 20 \to F = \dfrac{A_{tp}}{20} = \dfrac{24000}{20} = 1200 (N)$
b. Khi kéo vật trên mặt phẳng nghiêng thì:
$A_{tp}' = F.l = 1900.12 = 22800 (J)$
Công để thắng lực ma sát là:
$A_{ms} = A_{tp}' - A_i = 22800 - 20000 = 2800 (J)$
Mà $A_{ms} = F_{ms}.l \to F_{ms} = \dfrac{A_{ms}}{l} = \dfrac{2800}{12} \approx 233,33 (N)$
Hiệu suất của mặt phẳng nghiêng là:
$H' = \dfrac{A_i}{A_{tp}'}.100$% $= \dfrac{20000}{22800}.100$% $\approx 87,72$%
Công suất kéo là:
$P = F.v = \dfrac{A_{tp}}{l}.v = \dfrac{22800}{12}.2 = 3800 (W)$