Đăng nhập Đăng ký

ID: 22898

Nhận biết (M1)
Trong một thử nghiệm thực tế đầy đủ, búa của con lắc Charpy ( $\displaystyle M = 20{,}0$ kg, $\displaystyle L = 1{,}00$ m) được thả từ góc ban đầu $\displaystyle \alpha_1 = 120{,}0^\circ$ . Trong pha đi xuống đến điểm thấp nhất, cơ năng hao tổn do lực ma sát ở trục quay và cản không khí là $\displaystyle W_{\text{hao},1} = 10{,}0$ J. Ngay sau va chạm phá vỡ mẫu thử mác thép C45, búa tiếp tục vung lên phía đối diện và chịu hao phí thêm do ma sát là $\displaystyle W_{\text{hao},2} = 10{,}0$ J, sau đó đạt độ cao cực đại thực tế đo được là $\displaystyle h_2' = 0{,}35$ m. Điền các số thích hợp vào chỗ trống (kết quả ở vị trí trống 1 và 3 là các số nguyên; kết quả ở vị trí trống 2 làm tròn đến hàng phần mười): “Trong hành trình tăng tốc và va chạm thực tế này: lượng cơ năng thực tế được mẫu thử kim loại hấp thụ để phá hủy nứt gãy hoàn toàn liên kết tinh thể bằng J; tốc độ dài thực tế của búa ngay sau khi vừa va chạm bẻ gãy mẫu thử bằng m/s; và hiệu suất truyền năng lượng hữu ích từ búa sang để phá hủy mẫu thử đạt giá trị bằng %.”

`1`
`2`
`3`
Giải thích đáp án:
- Ở vị trí trống (1): Cơ năng ban đầu khi thả búa ở vị trí góc lệch $\displaystyle \alpha_1 = 120{,}0^\circ$ là:
$\displaystyle W_1 = M g h_1 = 20{,}0 \cdot 10{,}0 \cdot 1{,}50 = 300\text{\,J}.$
Cơ năng thực tế của búa ngay trước va chạm (sau khi chịu hao phí ở pha xuống) bằng:
$\displaystyle W_{\text{trước}} = W_1 - W_{\text{hao},1} = 300 - 10{,}0 = 290\text{\,J}.$
Thế năng thực tế của búa tại điểm cao nhất đạt được sau va chạm là:
$\displaystyle W_{\text{t2}}' = M g h_2' = 20{,}0 \cdot 10{,}0 \cdot 0{,}35 = 70\text{\,J}.$
Cơ năng thực tế của búa ngay sau va chạm bằng:
$\displaystyle W_{\text{sau}} = W_{\text{t2}}' + W_{\text{hao},2} = 70 + 10{,}0 = 80\text{\,J}.$
Lượng cơ năng thực tế truyền trực tiếp làm nứt gãy mẫu thử bằng:
$\displaystyle A_{\text{phá hủy}} = W_{\text{trước}} - W_{\text{sau}} = 290 - 80 = 210\text{\,J}.$
Giá trị nguyên cần điền là $\displaystyle 210$ .
- Ở vị trí trống (2): Cơ năng ngay sau va chạm chính là động năng thực tế lúc sau của búa:
$\displaystyle W_{\text{đ,sau}} = W_{\text{sau}} = 80\text{\,J} \implies \dfrac{1}{2} M (v')^2 = 80 \implies \dfrac{1}{2} \cdot 20{,}0 \cdot (v')^2 = 80$
$\displaystyle \implies 10{,}0 \cdot (v')^2 = 80 \implies (v')^2 = 8{,}0 \implies v' = \sqrt{8{,}0} \approx 2{,}8284\text{\,m/s}.$
Làm tròn đến hàng phần mười theo yêu cầu, tốc độ thực tế của búa ngay sau va chạm bằng $\displaystyle 2{,}8$ m/s. Giá trị cần điền là $\displaystyle 2,8$ .
- Ở vị trí trống (3): Hiệu suất truyền năng lượng hữu ích từ búa sang để phá hủy mẫu thử là tỉ lệ giữa năng lượng phá hủy mẫu và cơ năng ban đầu:
$\displaystyle H = \dfrac{A_{\text{phá hủy}}}{W_1} \cdot 100\% = \dfrac{210}{300} \cdot 100\% = 70\%.$
Giá trị nguyên cần điền là $\displaystyle 70$ .

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi