Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có vận tốc 90 km/h

Giải SBT Vật lí 10 Bài 24: Công và Công suất 

Bài 24.12* trang 59 SBT Vật Lí 10: Muốn cất cánh rời khỏi mặt đất, một máy bay trọng lượng 10000 N cần phải có vận tốc 90 km/h. Cho biết trước khi cất cánh, máy bay chuyển động nhanh dần đều trên đoạn đường băng dài 100 m và có hệ số ma sát là 0,2. Lấy g ≈ 9,8 m/s². Xác định công suất tối thiểu của động cơ máy bay để đảm bảo cho máy bay có thể cất cánh rời khỏi mặt đất.

Lời giải:

Áp dụng định luật II Niu-tơn cho chuyển động của máy bay:

F - F_ms = ma => $F-\mu P=\frac{P}{g}\frac{v^2}{2s}$

với F là lực kéo của động cơ, F_ms là lực ma sát với đường băng, a là gia tốc của máy bay khối lượng m trên đoạn đường băng dài s. Từ đó suy ra:

$F=P\left(\frac{v^2}{2gs}+\mu \right)={10.10}^3.\left(\frac{{25}^2}{2.9,8.100}+0,2\right)\approx 5,{2.10}^3\left(N\right)$

Như vậy, động cơ máy bay phải có công suất tối thiểu bằng:

P  = Fv = 5,2.10³.25. ≈ 130 kW

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 24.1 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một người đẩy chiếc hòm khối lượng 150 kg dịch chuyển một đoạn 5 m trên mặt sàn ngang...

Bài 24.2 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một vật trọng lượng 50 N được kéo thẳng đều từ mặt đất lên độ cao 10 m ...

Bài 24.3 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một ô tô trọng lượng 5000 N, chuyển động thẳng đều trên đoạn đường phẳng ngang dài 3 km...

Bài 24.4 trang 57 SBT Vật Lí 10: Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 500 kg lên cao với gia tốc 0,2 m/s² trong khoảng thời gian 5 s...

Bài 24.5 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một học sinh đẩy một vật nặng với lực đẩy 50 N chuyển dời được 5 m...

Bài 24.6 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một máy bay khối lượng 3000 kg khi cất cánh phải mất 80s để bay lên tới độ cao 1500 m...

Bài 24.7 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một thang máy trọng lượng 10000 N có thể nâng được trọng lượng tối đa là 8000 N...

Bài 24.8 trang 58 SBT Vật Lí 10: Để kéo một vật khối lượng 80 kg lên xe ô tô tải, người ta dùng tấm ván dài 2,5 m...

Bài 24.9 trang 58 SBT Vật Lí 10: Một nhà máy thuỷ điện có hồ chứa nước nằm ở độ cao 30 m so với nơi đặt các tua bin của máy phát điện...

Bài 24.10* trang 58 SBT Vật Lí 10: Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phảng ngang ...

Bài 24.11* trang 59 SBT Vật Lí 10: Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg chuyển động thẳng ...