Người ta dùng hệ thống ròng rọc để trục một bức tượng cổ bằng đồng (bức tượng đặc hoàn toàn)
18/292
Người ta dùng hệ thống ròng rọc để trục một bức tượng cổ bằng đồng (bức tượng đặc hoàn toàn) có trọng lượng P = 5340N từ đáy hồ sâu H = 10m lên (hình vẽ).
Hãy tính:
a) Lực kéo khi bức tượng chìm hoàn toàn dưới nước.
b) Tính công cần thiết để kéo bức tượng từ đáy hồ lên đến mặt nước. Bỏ qua trọng lượng của các ròng rọc. Biết trọng lượng riêng của đồng là 89000N/m3
a) Thể tích của bức tượng là:
\(V = \frac{P}{d} = \frac{{5340}}{{89000}} = 0,06({m^3})\)
- Lực đẩy Acsimet tác dụng lên tượng khi nó chìm trong nước là:
\(\;{F_A} = {\rm{ }}V.{d_0}\; = {\rm{ }}0,06.10000{\rm{ }} = {\rm{ }}600\left( N \right)\)
- Lực cần thiết để kéo vật trực tiếp là:
\({F_{tt}}\; = {\rm{ }}P{\rm{ }} - {\rm{ }}{F_A}\; = {\rm{ }}5340{\rm{ }} - {\rm{ }}600{\rm{ }} = {\rm{ }}4740{\rm{ }}\left( N \right)\)
- Dùng ròng rọc động được lợi hai lần về lực.
- Lực cần thiết để kéo vật bằng ròng rọc là
\(F = \frac{{{F_{tt}}}}{2} = 2370(N)\)
b) Do dùng ròng rọc động nên bị thiệt hai lần về đường đi nên công của lực kéo:
\(A{\rm{ }} = F.2H{\rm{ }} = {\rm{ }}2370.2.10{\rm{ }} = {\rm{ }}47400{\rm{ }}\left( J \right)\)