Câu 3.12 trang 37 SBT Vật lý 10 - Cánh diều: Để múc nước từ dưới giếng lên bể người ta dùng một chiếc gầu có khối lượng mo = 500 g...

Để múc nước từ dưới giếng lên bể người ta dùng một chiếc gầu có khối lượng m_o = 500 g. Để di chuyển ổn định (nước trong gầu không bị thất thoát ra ngoài trong quá trình kéo nước từ giếng lên bể) gầu đựng được một lượng nước có khối lượng tối đa m = 4,50 kg. Biết rằng khối lượng của dây gầu không đáng kể, mặt nước trong giếng cách mặt bể một khoảng h = 5,00 m, gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s². Trong các quá trình dùng gầu để đưa nước từ giếng lên bể.

a) Tính công toàn phần tối thiểu để đưa được M = 9,00 kg nước từ giếng lên bể.

b) Tính hiệu suất cực đại của quá trình múc nước.

c) Trong một lần đưa đầy gầu nước (gầu chứa 4,50 kg nước) từ giếng lên bể, người múc nước dùng lực có độ lớn F = 60,0 N để kéo gầu, tính công toàn phần và hiệu suất của lần múc nước này.

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức tính công toàn phần: A_tp = M/m (m + m_o)gh

Công thức tính hiệu suất: ƞ = mgh/Fh

Lời giải chi tiết:

a) Công toàn phần tối thiểu để đưa nước lên là:

b) Hiệu suất của quá trình múc nước:

Hiệu suất cực đại của quá trình múc nước:

c) Công toàn phần của quá trình múc nước với lực kéo F:

A_Ftp = Fh = 300 J

Hiệu suất của quá trình múc nước này là: