Một ô tô có khối lượng m = 3,50 tấn đi hết một con dốc có chiều dài s = 100 m trong khoảng thời gian t=10,0 s

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 3: Năng lượng

Bài 3.10 trang 37 SBT Vật lí 10: Một ô tô có khối lượng m = 3,50 tấn đi hết một con dốc có chiều dài s = 100 m trong khoảng thời gian $\tau =10,0s$ với tốc độ không đổi. Biết rằng con dốc là một đoạn đường thẳng hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc $\alpha =30,0°$ và gia tốc rơi tự do là g = 9,80 m/s². Tính công và công suất của trọng lực trong các trường hợp.

a. Ô tô đi lên dốc.

b. Ô tô đi xuống dốc.

Lời giải

a. Công và công suất của trọng lực khi ô tô lên dốc:

$$\begin{gathered} A_1=P.s.\cos \alpha \\ =mg.s.\cos \left({180}^0-{60}^0\right) \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \Rightarrow A_1=3,\mathrm{5.1000.9},\mathrm{8.100.}cos{120}^0 \\ =-1715000J \end{gathered}$$

Công suất của trọng lực trong trường hợp này là

${\text{P}}_1=\frac{A_1}{\tau }=\frac{-1715000}{10}\approx -171500W$

b. Công và công suất của trọng lực khi ô tô xuống dốc

$A_2=P.s.\cos \alpha =mg.s.\cos {60}^0$

$\Rightarrow A_2=3500.9,\mathrm{8.100.}cos{60}^0=1715000J$

Công suất của trọng lực trong trường hợp này là

${\text{P}}_2=\frac{A_2}{\tau }=\frac{1715000}{10}\approx 171500W$