Giải bài 11 trang 103

Một xe goòng được kéo bởi một lực F có độ lớn là là 50 N, di chuyển theo quãng đường từ A đến B có chiều dài là 200 m.

Đề bài

Một xe goòng được kéo bởi một lực $\vec{F}$ có độ lớn là là 50 N, di chuyển theo quãng đường từ A đến B có chiều dài là 200 m. Cho biết góc giữa lực $\vec{F}$ và $\vec{A B}$ là $30^{\circ}$ và $\vec{F}$ được phân tích thành 2 lực $\vec{F_{1}}, \vec{F_{2}}$ (hình 3). Tính công sinh ra bởi các lực $\vec{F}, \vec{F_{1}}$ và $\vec{F_{2}}$ .

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bước 1: Sử dụng các tính chất trong tam giác vuông xác định độ lớn của các lực.

Bước 2: Xác định góc giữa các lực và hướng dịch chuyển.

Bước 3: Sử dụng công thức $A = \vec{F} . \vec{d}$ (với $\vec{d}$ là vectơ thể hiện độ dịch chuyển và quãng đường mà vật đi được).

Lời giải chi tiết

Ta xác định được các độ lớn:

$| \vec{F} | = 50, | \vec{F_{2}} | = | \vec{F} | \cos 30^{\circ} = 50. \frac{\sqrt{3}}{2} = 25 \sqrt{3}, | \vec{F_{1}} | = | \vec{F} | . \sin 30^{\circ} = 50. \frac{1}{2} = 25$ (N)

Dựa vào hình vẽ ta có: $(\vec{F}, \vec{d}) = 30^{\circ}, (\vec{F_{1}}, \vec{d}) = 90^{\circ}, (\vec{F_{2}}, \vec{d}) = 0^{\circ}$

Áp dụng công thức tính công sinh ra bởi lực $A = \vec{F} . \vec{d}$ ta có:

$A = \vec{F} . \vec{d} = | \vec{F} | | \vec{d} | \cos (\vec{F}, \vec{d}) = 50.200. \cos 30^{\circ} = 5000 \sqrt{3} (J)$

$A_{1} = \vec{F_{1}} . \vec{d} = | \vec{F_{1}} | | \vec{d} | \cos (\vec{F_{1}}, \vec{d}) = 25.200. \cos 90^{\circ} = 0 (J)$

$A_{2} = \vec{F_{2}} . \vec{d} = | \vec{F_{2}} | | \vec{d} | \cos (\vec{F_{2}}, \vec{d}) = 25 \sqrt{3} .200 . \cos 0^{\circ} = 5000 \sqrt{3} (J)$