Động cơ của một chiếc thuyền cung cấp 30,0 kW cho chân vịt trong khi thuyền đang di chuyển với tốc độ không đổi là 15,0 m/s.

Đáp án đúng là B

Phương pháp giải

Công suất do động cơ cung cấp cân bằng với công suất của lực cản: \[P = Fv\], xác định lực cản

Khi thuyền được kéo với vận tốc không đổi, lực căng dây chính bằng lực cản

Lời giải

Công suất do động cơ cung cấp cân bằng với công suất của lực cản:

\[P = {F_c}.{v_1}\].

\[ \Rightarrow {F_c} = \frac{P}{{{v_1}}} = \frac{{30000}}{{15}} = 2000{\rm{N}}\]

Ta có lực cản tỷ lệ với bình phương vận tốc nên:

\[{F_2} = {F_c}.{\left( {\frac{{{v_2}}}{{{v_1}}}} \right)^2} = 2000.{\left( {\frac{5}{{15}}} \right)^2}\]

\[ \Rightarrow {F_2} = 2000.\frac{1}{9} = 220{\rm{N}}\]

Khi thuyền được kéo với vận tốc không đổi, lực căng dây chính bằng lực cản:

\[T = {F_2} = 220{\rm{N}}\]