Một người nâng tấm ván AB có khối lượng 40kg với lực F để ván nằm yên và hợp với mặt đường một góc 30 ° . Xác định độ lớn của lực F → khi lực F → hướng vuông góc với tấm ván
A. 100 3 N
B. 50 3 N
C. 200 2 N
D. 150 2 N
Mình cần một tay giúp đây! Ai có thể đóng góp ý kiến để mình giải quyết câu hỏi này được không?
Các câu trả lời
Câu hỏi Vật lý Lớp 10
Câu hỏi Lớp 10
Bạn muốn hỏi điều gì?
Để giải bài toán trên, ta cần áp dụng nguyên lý cân bằng lực:- Ta biểu diễn lực trọng trải của ván là P = 40kg * 9.8m/s^2 = 392N- Vì ván nằm yên và hợp với mặt đường nên tổng lực theo phương vuông góc với ván bằng 0. Do đó, ta có: Fcos30° - P = 0- Góp ý 1: Tại sao lại là Fcos30° mà không phải là Fsin30°? Điều này là do lực F đưa ván lên mặt đất, nên nếu cho ván nằm dọc thì lực F sẽ phải tác dụng ngang theo chiều vuông góc của đường phế tuyến, do đó ta có cos30° mà không phải là sin30°- Giải phương trình trên, ta có: Fcos30° = 392N => F = \frac{392N}{cos30°}- Tính toán, ta được F ≈ 392N / cos30° ≈ 450NVậy đáp án đúng là: D. 450N
Theo hình vẽ, ta có: T = 40kg*g = 400N là lực tự trọng của tấm ván. Khi F hướng vuông góc với tấm ván, áp dụng định lý Pitago, ta có: F^2 = T^2 + (40kg*g)^2 = 400^2 + 400^2 = 2*400^2 => F = sqrt(2)*400 = 400*sqrt(2) = 200*sqrt(2) N
Khi lực F hướng vuông góc với tấm ván, ta chỉ xét lực F và lực trọng tác dụng lên tấm ván. Ta có: F*cos30° = 40kg * g => F = 40kg * g/cos30° = 40 * 10 / cos30° = 400 / (sqrt(3)/2) = 200/3 N
Áp dụng định luật cân bằng lực: lực hướng lên do lực nâng và lực tự trọng cân bằng lực hướng xuống do lực F. Ta có: F = 40kg * sin30° /cos30° = 100/3 N
Để tấm ván nằm yên và hợp với mặt đường, cân bằng lực tự trọng và lực F. Gọi T là lực tự trọng của tấm ván, ta có: T*sin30° = F*cos30°. Do đó, F = T*tan30° = 40kg *tan30° = 40kg * 1/3 = 100/3 N.