Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m

Bài 15.8 trang 51 SBT Vật lí 10: Một chiếc đàn piano có khối lượng 380 kg được giữ cho trượt đều xuống một đoạn dốc dài 2,9 m, nghiêng một góc 10⁰ so với phương ngang. Biết lực do người tác dụng có phương song song với mặt phẳng nghiêng như Hình 15.8. Bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 9,8 m/s². Hãy xác định:

a. lực do người tác dụng lên đàn piano.

b. công của lực do người tác dụng lên đàn piano.

c. công của trọng lực tác dụng lên đàn piano.

d. tổng công của tất cả các lực tác dụng lên đàn piano.

Trả lời

Theo định luật II Newton: $\overrightarrow{F}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=\overrightarrow{0}$

Chiếu lên Ox: $F=P.\sin \alpha$

Chiếu lên Oy: $N=P.\cos \alpha$

a. Lực do người tác dụng lên đàn piano:

$$\begin{gathered} F=m.g.\sin \alpha =380.9,8.\sin {10}^0 \\ =646,67N \end{gathered}$$

b. Công do người đàn ông thực hiện:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{F}}=F.d.\cos \beta \\ =646,67.2,9.\cos {180}^0=-1875,33J \end{gathered}$$

c. Công của trọng lực:

$$\begin{gathered} A_{\overrightarrow{P}}=m.g.d.\cos \left(90°-\alpha \right) \\ =1875,33J \end{gathered}$$

d. Tổng công thực hiện lên đàn piano:

$A=A_{\overrightarrow{F}}+A_{\overrightarrow{P}}+A_{\overrightarrow{N}}=0$ 

(do phản lực vuông góc với độ dịch chuyển nên không sinh công).

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 13: Tổng hợp lực - Phân tích lực

Bài 14: Moment lực. Điều kiện cân bằng của vật

Bài 15: Năng lượng và công

Bài 16: Công suất Hiệu suất

Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng