Bài 15.12 trang 51 SBT Vật lí 6

Đề bài

Một học sinh muốn thiết kế một cần kéo nước từ giếng lên theo nguyên tắc đòn bẩy (H.15.7) với những yêu cầu sau: 

1. Có thể dùng lực \(40N\) để kéo gàu nước nặng \(140N\). 

2. \({O_2}O = 2{O_1}O\) (\({O_2}O\) là khoảng cách từ điểm buộc dây kéo tới giá đỡ; \({O_2}O\) là khoảng cách từ điếm buộc dây gàu tới giá đỡ). Hỏi phải treo vào đầu dây kéo một vật nặng có khối lượng tối thiểu bằng bao nhiêu? Biết cường độ của lực \(F_1\) lớn hơn cường độ của lực \(F_2\) bao nhiêu lần thì \({O_1}O\) nhỏ hơn \({O_2}O\) bấy nhiêu lần.  

Lời giải chi tiết

Vì cường độ của lực \(F_1\) lớn hơn cường độ của lực \(F_2\) bao nhiêu lẩn thì \({O_1}O\) nhỏ hơn \({O_2}O\) bấy nhiêu lần nên khi \({O_2}O=2{O_1}O\)  thì \(F_2= 140:2 = 70N\).

Muốn dùng lực \(40N\) để kéo gàu nước nặng \(140N\) thì phải treo vào đầu dây kéo một vật có khối lượng \(m\) sao cho trọng lượng \(P\) của vật có độ lớn tối thiểu là:

\(P = 70 – 40 = 30N\).

Do đó vật nặng phải có khối lượng tối thiểu là: \(m = P:10 = 3 kg\).