Đề bài
Một cần cẩu nâng một contenơ có khối lượng 3000kg từ mặt đất lên độ cao 2m [tính theo di chuyển của trọng tâm của contenơ], sau đó đổi hướng và hạ nó xuống sàn một ô tô tải ở độ cao cách mặt đất 1,2m [Hình 35.8].
a] Tìm thế năng của contenơ trong trọng trường khi nó ở độ cao 2m. Tính công của lực phát động [lực căng của dây cáp] để nâng nó lên độ cao này.
b] Tìm độ biến thiên thế năng khi contenơ hạ từ độ cao 2m xuống sàn ô tô. Công của trọng lực có phụ thuộc cách di chuyển contenơ giữa hai vị trí đó hay không ? Tại sao ?
Lời giải chi tiết
Chọn mức không của thế năng tại mặt đất.
a]\[\eqalign{ & {{\rm{W}}_{{t_1}}} = mg{z_1} = 3000.9,8.2 = 58800[J] \cr & \cr} \]
Coi chuyển động là đều thì công của lực phát động bằng độ lớn công cản [công của trọng lực] nên có
\[{A_K} = \left| {{A_P}} \right| = {{\rm{W}}_{{t_1}}} = 58800J\]
b]\[\Delta {{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_{{t_2}}} - {{\rm{W}}_{{t_1}}}\]
\[= mg[{z_2} - {z_1}] = 3000.9,8.[1,2 - 2] = - 23520[J]\]
Công của trọng lực \[{A_{12}} = - \Delta {{\rm{W}}_t} = 23520J\] không phụ thuộc cách di chuyển từ 1 xuống 2 vì nó không phụ thuộc vào dạng đường đi.