BAI TAP NANG CAO VE CAC MAY DON GIAN

<span class='text_page_counter'>(1)</span>BÀI TẬP NÂNG CAO: PHẦN CƠ HỌC A. Các máy cơ đơn giản – công, công suất: Bài 1: cho hình vẽ OA là một thanh cứng đồng chất tiết diện đều , chiều dài l, khối lượng m1, quay được quanh bản lề O, ròng Rọc có khối lượng không đáng kể, có mép B nằm trên Cùng một đường thẳng đứng với O và cách O một đoạn H >l. Bỏ qua ma sát ở trục ròng rọc và bản lề. Tính khôí Lượng m2 nhỏ nhất của vật cần treo vào đầu dây C để cho thanh OA đứng vững được ở vị trí thẳng đứng. Bài 2 : Một đinh ngập vào một tấm ván dày 5cm và một phần đinh dài 5cm xuyên ra phía sau ván (hình vẽ). Muốn rút đinh ra phải 5cm dùng một lựclà 1800N. Tính công để rút đinh ra khỏi ván. 5cm 5cm Bài 3 : m Một trạm thủy điện sử dụng một thác nước cao h = 20 m, lưu lượng nước chảy Q = 6 m2/s . Công suất phát điện cuả trạm là N = 880 kW. Tính hiệu suất của trạm. Bài 4: Một bơm nước hoạt động nhờ một động cơ công suất N = 3kW, hiệu suất H = 48% để bơm nước lên cao h = 27m . Hỏi mỗi giờ nó bơm lên được bao nhiêu m3 nước. Bài 5: Một xilanh tiết diện S = 1 dm3 được giữ thẳng được đầu dươi nhúng trong nước. Bên trong có một pitông rất nhẹ, lúc đầu ở ngang mặt nước rồi được nâng từ từ lên tới độ cao H = 15m (hình vẽ). Tính công thực hiện trong quá H trình đó, bỏ qua các loại ma sát. Biết trọng lượng rieeng của nước d = 104 N/m3, áp suất khí quyển p = 105 N/m3 . B  A Bài 6 : Tính P’ theo P để hệ thống cân bằng như hình vẽ. Tính hợp lực tác dụng vào giá AB. P. P’.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> HƯỚNG DẪN GIẢI Giải bài 1: Gọi trọng lượng thanh OA là P1, trọng lượng vật treo là P2. Thanh OA đứng vững ở vị trí thẳng đứng nếu khi nó hơi Nghiêng khỏi vị trí này, lực căng của dây đủ lớn để kéo nó trở lại. Giã sử thanh nghiêng một góc α , dây nghiêng một góc β so với phương thẳng đứng, điều kiện để thanh cân bằng là: l. P2OK = P1OM hay P2Hsin β = P1 2 sin α - Trên hình ta có: sin α = - Nếu P2 >. P1 . AB 2H. AI l. AI. và sin β = AB. suy ra: P2=. P2 AB 2H. thì thanh có xu hướng bị kéo về vị trí. thẳng đứng. - Vận dụng kết quả trên cho trường hợp OA tiến tới sát vị trí thẳng đứng. ta thấy độ dài AB tiến tới giá trị (H – l) . Khi đó P2 = - Suy ra m2 =. P1 ( H −l) 2H. m1 (H −l) ó là khối lượng nhỏ nhất của vật treo vào C để OA đứng vững ở 2H. vị trí thẳng đứng. - Nếu vật theo có khối lượng nhỏ hơn thì OA vẫn có thể đứng ở vị trí thẳng đứng nhưng không vững. Giải bài 2: + Khi rút đinh ra một đoạn 5cm đầu tiên, lực không đổi vậy: - Ta có: A1= F.s = 1800.0,05= 90(J) + Khi đầu đinh bắt đầu lọt vào tấm ván, ta coi lực cản tỉ lệ thuận vơí chiều dài đinh ngập trong gỗ. Vì vậy, khi rút đinh ra một đoạn 5cm thì lực có thể coi như giảm đều F 1800 đến 0 do đó ta có: => A= 2 . s= 2 . 0 ,05=45 (J ) Suy ra: A = A1 + A2 = 90 + 45 = 135 (J) Giải bài 3: + Công có ích do máy phát điện sinh ra trong 1 giây : Ai =N.t = 880.103 J + Công toàn phần do nước đổ xuống sinh ra trong 1 giây : Atp = Q.d.h = 12.105 J A. i + Hiệu suất của trạm thủy điện : H= A ≈ 73 % tp Giải bài 4: + Công toàn phần do động cơ thực hiện trong 1 giờ:  Atp = N.T = 3. 103 .3600 = 1,08 . 107 J . + Công có ích có thể tính bằng 2 biểu thức: => Ai =P .h và Ai = H . Atp + Từ đó ta tính được trọng lượng của khối nước được bơm lên trong 1 giờ.. => P=. Giải bài 5:. H . A tp 0 , 48 .1 , 08 .10 7 P =¿ 19,2 m3 . = =1, 92 .10 5 (N) => V= d h 27.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Giai đoạn đầu khi nâng pittong lên, do có áp suất khí quyển tác dụng lên mặt thoáng của nước, nước sẽ dâng lên trong xilanh theo pittong cho tới khi áp suất do trọng lượng của cột nước đó gây ra bằng áp suất khí quyển: p 10 5.  Ta có: d. h = p => h = d = 4 =10(m) . 10 - Vì trọng lượng cột nước tỉ lệ với độ dịch chuyển của pittong nên lực nâng sẽ tăng đều từ 0 đến P ( P là trọng lượng cột nước cao nhất), công của lực nâng là: => A1 =. P . h d . S .h . h = =5 .10 3 (J ) 2 2. - Sau khi kéo tiếp pittong lên một đoạn (H - h) thì pittong dứt khỏi cột nước. Lực nâng trong giai đoạn này cân bằng với áp lực khí quyển lên mặt trên pittong : =>A2 = p.S.(H – h) = 5.103 (J). Vậy lực nâng trong cả quá trình là A = A1+ A2 = 104 J. Giải bài 6: Ta có P’=4P và FAB = 5P..

<span class='text_page_counter'>(4)</span>