Một ròng rọc hình trụ, khối lượng M = 3kg, bán kính R = 0,4 m, được dùng để kéo nước trong một cái giếng (Hình 1.2). Một chiếc xô, khối lượng m = 2kg, được buộc vào một sợi dây quấn quanh ròng rọc. Nếu xô được thả từ miệng giếng thì sau 3 s nó chạm vào nước. Bỏ qua ma sát ở trục quay và momen quán tính của tay quay. Lấy g=9,8m/s2. Tính :
a) Lực căng T và gia tốc của xô, biết dây không trượt trên ròng rọc
b) Độ sâu tính từ miệng giếng đến mặt nước.
Giải
a) Đối với xô :
mg−T=ma(1)
Advertisements (Quảng cáo)
Đối với ròng rọc :
T.R=Iγ=12M.R2atR⇒T=12Mat(2)
Dây không trượt trên ròng rọc :
at=a(3)
Từ (1), (2), và (3) ta tính được : a=5,60m/s2;T=8,40N
b) h=12at2=12(5,60).(3)2=25,2m