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

Trang trước Trang sau

Bài 3.17 trang 38 sách bài tập Vật lí 10: 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/s².

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 $ε = 25, 0 %$ 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 $η = 90, 0 %$ .

Lời giải:

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

$W_{t h} = m g h = 1200.9, 8.30 = 352800 J$

b. Ta có: $\frac{W_{t}}{W_{t h}} = \frac{m g h_{t}}{m g h} = \frac{h_{t}}{h} = \frac{S_{t}}{S_{h}} = \frac{v t}{S} = ε$

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

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

c. Ta có: $η = \frac{W_{t}}{A} = \frac{m g h_{t}}{P t}$

Từ câu b, ta có: $h_{t} = \frac{h v t}{S} \Rightarrow η = \frac{m g h v}{P S}$

Công suất của động cơ ô tô là

$P = \frac{m g h v}{η S} = \frac{1, 2.1000.9, 8.30. \frac{54}{3, 6}}{90 % .1, 5.1000} = 3920 W$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật lí lớp 10 sách Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác