anh an và anh dũng cùng kéo gạch từ tầng 1 lên tầng 5 biết quãng…
Chào em, một câu hỏi vận dụng kiến thức Vật lý lớp 9 rất thực tế và hay! Để so sánh công suất của anh An và anh Dũng, thầy trò chúng ta sẽ cùng tóm tắt và giải quyết bài toán này theo từng bước thật chi tiết nhé.
Bước 1: Tính trọng lượng của một viên gạch và số gạch mỗi lần kéo
- Mỗi viên gạch có khối lượng là 2 kg, ta tính được trọng lượng của một viên gạch là: 2 nhân 10 bằng 20 Newton.
- Anh An kéo một lần được 10 viên gạch, vậy trọng lượng tổng cộng lực kéo của anh An trong một lần là: 10 nhân 20 bằng 200 Newton.
- Anh Dũng kéo một lần được 15 viên gạch, vậy trọng lượng tổng cộng lực kéo của anh Dũng trong một lần là: 15 nhân 20 bằng 300 Newton.
Bước 2: Xác định quãng đường và thời gian thực hiện công việc
- Quãng đường kéo gạch từ tầng 1 lên tầng 5 của cả hai anh đều là: s bằng 20 mét.
- Thời gian anh An kéo xong một chuyến là: t1 bằng 60 giây.
- Thời gian anh Dũng kéo xong một chuyến là: t2 bằng 1 phút 15 giây, đổi ra giây ta có: 60 giây cộng 15 giây bằng 75 giây.
Bước 3: Tính công suất của từng người trong một lần kéo
Công thức tính công là lực nhân quãng đường (A bằng F nhân s), và công suất bằng công chia cho thời gian (P bằng A chia cho t).
- Công thực hiện của anh An trong một lần kéo là: A1 bằng 200 Newton nhân 20 mét bằng 4000 Joules.
- Công suất của anh An là: P1 bằng 4000 Joules chia cho 60 giây xấp xỉ bằng 66,67 Watts.
- Công thực hiện của anh Dũng trong một lần kéo là: A2 bằng 300 Newton nhân 20 mét bằng 6000 Joules.
- Công suất của anh Dũng là: P2 bằng 6000 Joules chia cho 75 giây bằng 80 Watts.
Bước 4: So sánh công suất của hai anh
- Ta có công suất của anh An là 66,67 Watts.
- Ta có công suất của anh Dũng là 80 Watts.
- So sánh hai kết quả, ta thấy 80 Watts lớn hơn 66,67 Watts, tức là công suất của anh Dũng lớn hơn công suất của anh An.
Kết luận: Mặc dù anh Dũng kéo nặng hơn và tốn nhiều thời gian hơn trong mỗi lần kéo, nhưng xét về tốc độ sinh công (công suất), anh Dũng làm việc khỏe hơn và có công suất lớn hơn anh An trong cùng một quãng đường vận chuyển gạch.
Đáp án \(+\) Giải thích các bước giải:
Đổi: \(1\) phút \(15\) giây \(= 75\) giây
Ta có: Khối lượng của \(10\) viên gạch là: \(10 . 2 = 20 (kg)\)
Lực tác dụng lên vật của An là: \(F = P = m.g = 20 . 10 = 200 (N)\)
Khối lượng của \(15\) viên gạch là: \(15.2 = 30 (kg)\)
Lực tác dụng lên vật của Dũng là: \(F = P = m.g = 30. 10 = 300 (N)\)
Công cơ học của An là:
\(A_1 = Fs = 200.20 = 4000 (J)\)
Công suất của An là:
\(P_1 = A_1 / t = 4000/60 \approx 66,7 (W)\)
Công cơ học của Dũng là:
\(A_2 = Fs = 300.20 = 6000 (J)\)
Công suất của Dũng là:
\(P_2 = A_2 / t = 6000/75 = 80 (W)\)
\(=> P_2 > P_1 <=> 80 > 66,7\)
Vậy: ta thấy theo phương thẳng đứng bằng trọng lượng của vật, công suất của Dũng lớn hơn công suất của An.
Khối lượng gạch anh An kéo một lần là \(:\)
\(m_1=10xx2=20(kg)\)
Trọng lượng của số gạch là \(:\)
\(F_{1}=P_{1}=10\times m_{1}=10\times 20=200\text{(N)}\)
Công thực hiện của anh An khi kéo lên cao 20m là \(:\)
\(A_{1}=F_{1}\times s=200\times 20=4000\text{(J)}\)
Công suất của anh An là \(:\)
\(\mathcal{P}_{1}=\frac{A_{1}}{t_{1}}=\frac{4000}{60}\approx 66,67\text{(W)}\)
Khối lượng gạch anh Dũng kéo một lần là \(:\)
\(m_2=15xx2=30(kg)\)
Trọng lượng của số gạch là \(:\)
\(F_{2}=P_{2}=10\times m_{2}=10\times 30=300\text{(N)}\)
Công thực hiện của anh Dũng khi kéo lên cao 20m là \(:\)
\(A_{2}=F_{2}\times s=300\times 20=6000\text{(J)}\)
Thời gian kéo là \(:\)
\(t_{2}=1\text{ph}15\text{s}=60+15=75\text{(s)}\)
Công suất của anh Dũng là \(:\)
\(\mathcal{P}_{2}=\frac{A_{2}}{t_{2}}=\frac{6000}{75}=80\text{(W)}\)
\(to\) Do 8\(0 W > 66,67 W\) nên công suất kéo gạch của anh Dũng lớn hơn anh An.
Trợ Lý Xưởng In Thiên Nam
Add comment