Một búa máy nặng 20kg rơi từ độ cao 1,5m xuống đóng vào một chiếc cọc. Nhiệt lượng mà búa đã truyền cho các vật là:
A. Q = 200J
B. Q = 215J
C. Q = 150J
D. Q = 300J
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Công mà búa máy rơi và đóng cọc vào:
A = P.h – 10m.h => A = 10.20.1,5 = 300(J)
Công này chính bằng lượng cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt.
D
Cơ năng của quả nặng W= 10 m.h
Công lực cản A = F.s = 10000.0,4 = 4000J
80% cơ năng búa máy đã truyền cho cọc nên: 80%. 10m.h = A.
Suy ra
a. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có: Wt2 = Q + Wđ1 + Wđ’2
Sau đó động năng W’đ2 của vật nặng lại chuyển động thành thế năng W’t2 khi nó nảy lên độ cao h: Wđ’2 = W’t2
Từ đó động năng Wđ1 vật nặng truyền cho cọc:
Wđ1 = Wt2 – Q – W’t2
Theo bài ra: Wt2 = m2gh0; W’t2 = m2gh;
Q = 0,2 Wđ2 = 0,2Wt2 = 0,2 m2 gh0;
Wđ1 = m2g (h0 – 0,2h0 – h).
Mà m2 = 50kg; g = 10m/s2; h0 = 7m; h = 1m Wđ1 = 2300J
b. Theo định luật bảo toàn năng lượng, khi cọc lún xuống, động năng Wđ1 và thế năng Wt1 của nó giảm (chọn mốc thế năng tại vị trí ban đầu), biến thành nội năng của cọc và đất (nhiệt và biến dạng), độ tăng nội năng này lại bằng công Ac của lực cản của đất;
Ta có: Wđ1 + Wt1 = Ac.
Theo đề bài ta có: Wđ1 = 2300J; Wt1 = m1g.s;
Ac = Fc . s (Fc là lực cản trung bình của đất), với s = 10cm = 0,1m.
Fc = 23100N.
c. Hiệu suất của động cơ: H = A c i A t p
Công có ích Acó ích của động cơ là công kéo vật nặng m2 lên độ cao h0 = 7m kể từ đầu cọc, công này biến thành thế năng Wt2 của vật nặng:
Acó ích = m2gh0. Công toàn phần của động cơ tính bằng công thức:
At phần = ℘ . t, với ℘ = 1,75kW = 1750W.
T = 5s. H = 40%.
A
Công quả nặng sinh ra cho cọc: A = 80%.10m.h = 8m.h
Công này bằng công lực cản nên: A = F c .S = 10000.0,4 = 4000J
Khối lượng quả nặng là: m = A/8h = 4000/8,5 = 100 kg.
D
Công của búa truyền cho cọc: A = 80%.10m.h = 0,8.1000.5 = 4000J
Cọc bị đóng sâu vào đất là d = A/F = 4000/10000 = 0,4m
B
Công búa máy đã truyền cho cọc: A = 80%. 10m.h = 0,8.200.10.5 = 8000J
Lực cản của đất đối với cọc là: F = A/s = 8000/0,5 = 16000N
B
Cơ năng của quả nặng trước khi chạm cọc: W = Ph = 10mh = 1000.5 = 5000J.
Cơ năng máy đã truyền cho cọc: A = 0,8W = 0,8.5000 = 4000J
Lực cản của đât đổi với cọc là F= A/s = 4000/0,4 = 10000N
B
Công quả nặng sinh ra cho cọc: A = 80%.10m.h = 0,8.100.10.5 = 4000J
Công này bằng công lực cản nên: A = F c .S = 4000J
Lực cản của đất đối với cọc là: F c = A/S = 4000/0,4 = 10000N
Công mà búa máy rơi và đóng vào cọc:
A = P.h – 10.m.h => A = 10.20.1,5 = 300J
Công này chính bằng lượng cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt
→ Đáp án D