Bài 14.5 trang 40 SBT Vật lí 8

Đề bài

Vật \(A\) ở hình 14.2 có khối lượng \(2kg\). Hỏi lực kế chỉ bao nhiêu? Muốn vật \(A\) đi lên được \(2cm\), ta phải kéo lực kế đi xuống bao nhiêu \(cm\)?

Lời giải chi tiết

Có hai cách giải:

Cách 1:

Gọi trọng lượng của vật là P. Lực căng của sợi dây thứ nhất là \(\dfrac{P}{2}\) . Lực căng của sợi dây thứ hai là \(\dfrac{P}{4}\). Lực căng của sợi dây thứ ba sẽ là \(\dfrac{P}{8}\).

Vậy lực kéo của lò xo chỉ bằng \(\dfrac{P}{8}\) (H.14.1G) .

Vật có khối lượng 2kg thì trọng lượng \(P = 20N\). Do đó lực kế chỉ \(\dfrac{P}{8} = \dfrac{{20}}{8} = 2,5\,N\)

Như vậy ta được lợi 8 lần về lực (chỉ cần dùng lực kéo nhỏ hơn 8 lần so với khi kéo trực tiếp) thì phải thiệt 8 lần về đường đi, nghĩa là muốn kéo vật đi 2cm, tay kéo dây một đoạn dài hơn 8 lần, tức là kéo dây một đoạn 16cm.

Cách 2:

Muốn cho vật đi lên 2cm thì đầu dây thứ nhất phải đi lên 4cm, đầu dây thứ hai phải đi lên 8cm và đầu dây thứ ba phải đi lên 16cm. Vậy tay phải kéo lực kế di chuyển 16cm.

Như vậy đã thiệt về đường đi 8 lần thì sẽ được lợi về lực 8 lần. Thế nghĩa là lực kéo chỉ bằng \(\dfrac{1}{8}\) trọng lượng của vật.

Vậy lực kéo chỉ là \(\dfrac{P}{8} = \dfrac{{20}}{8} = 2,5\,N\).