Giải bài tập 3.17 trang 37 sbt vật lí 10 cánh diều

Bài 3.17 Một ô tô có khối lượng m = 1,20 tấn chuyển động lên trên một con dốc phẳng có độ dài S = 1,50 km với vận tốc v = 54,0 km/h. Chiều cao của đỉnh dốc so với mặt phẳng nằm ngang đi qua chân dốc (gốc thế năng nằm ở chân dốc) là h = 30,0 m. Biết gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s$^{2}$.

a) Tính thế năng của ô tô ở đỉnh con dốc.

b) Lấy gốc thời gian là lúc ô tô ở chân dốc, tìm thời điểm thế năng của ô tô bằng $\varepsilon $ = 25,0% thế năng của nó tại đỉnh dốc.

c) Xác định công suất của động cơ ô tô biết rằng tỉ số giữa thế năng của ô tô với công mà động cơ của nó thực hiện là $\eta $ = 90,0%.

Câu trả lời:

a) Thế năng của ô tô khi nó ở đỉnh dốc

$W_{th}=mgh$ = 1200.8,9.30 = 352800 J

b) Ta có: 

$\frac{W_{t}}{W_{th}}=\frac{mgh_{t}}{mgh_{th}}=\frac{h_{t}}{h}=\frac{S_{t}}{S_{h}}=\frac{vt}{S}=\varepsilon $

Trong đó ht là độ cao của ô tô (so với chân dốc) ở thời điểm t, St là quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian t.

$t=\frac{\varepsilon S}{v}=\frac{0,25.1500}{\frac{54}{3,6}}$ = 25,0 s

c) Ta có: $\eta =\frac{W_{t}}{A}=\frac{mgh_{t}}{Pt}$

Từ câu b, ta có:

$h_{t}=\frac{hvt}{S}\Rightarrow \eta =\frac{mghv}{PS}$

⇒Công suất của động cơ ô tô là

$P=\frac{mghv}{\eta S}=\frac{1,2.1000.9,8.30.\frac{54}{3,6}}{90%.1,5.1000}$ = 3920 W

Xem thêm các môn học

Giải SBT vật lí 10 cánh diều


Copyright @2024 - Designed by baivan.net