Từ tầng dưới cùng của tòa nhà, một thang máy có khối lượng tổng cộng m = 1
a, Ngoại lực tác dụng lên thang máy là trọng lực và kéo của động cơ thang máy. Áp dụng định lý về động năng ta có: Wđ1 – Wđ0 = AF1→+AP1→
Mà Wđ1 =m.v122,Wđ0 =m.v022=0 ;
AP1→=−P.s1=−m.g.s1(AP→1<0)
Vì thang máy đi lên
⇒AF1=m.v122+m.g.s1=12.1000.52+1000.10.5=62500J
b, Vì thang máy chuyển động đều, lực kéo của động cơ cân bằng với trọng lực P→:F2→+P→=0. Công phát động của động cơ có độ lớn bằng công cản AF2→=−AP→ với AP=−P.s2=−m.g.s2
=> AF2 = mgs2 do đó công suất của động cơ thang máy trên đoạn đường s2 là:
℘2=AF2t=m.g.s2t=m.g.v2=m.g.v1⇒℘2=1000.10.5=50000(W)=50(kW).
c, Ngoại lực tác dụng lên thang máy là trọng lực P→ và lực kéo F3→ của động cơ.
Áp dụng định lí động năng ta có: Wđ3 – Wđ2 = AF3 + Ap’
Mà Wđ3 = m.v322=0; Wđ2 =mv222 (v2 = v1 = 5m/s); Ap = - Ps3 = - mgs3
Công của động cơ trên đoạn đường s3 là: AF3 = mgs3 - mv222 = 37500J
Áp dụng công thức tính công ta tìm được lực trung bình do động cơ tác dụng lên thang máy trên đoạn đường s3: F3¯=AF3s3=375005=7500N