Người thắng cuộc không phải là người tạo ra lực kéo lớn hơn. Yếu tố quyết định thắng thua là lực ma sát giữa chân người chơi và mặt đất.

1. Các dụng cụ thí nghiệm:

• 1. Thanh kim loại thẳng đứng (Giá đỡ).
• 2. Nam châm điện
• 3. Vật rơi (Thường là viên bi sắt)
• 4. Cổng quang điện
• 5. Chân đế
• 6. Bộ hẹn giờ đo thời gian (Đồng hồ đo thời gian hiện số)
• 7. Nguồn điện

2. Các bước tiến hành thí nghiệm:

1. Chuẩn bị:

   • Lắp ráp thiết bị như hình vẽ.
   • Đo khoảng cách giữa các cổng quang điện.
   • Kiểm tra và đảm bảo các thiết bị hoạt động chính xác.

2. Thả vật rơi:

   • Gắn vật vào nam châm điện.
   • Ngắt điện nam châm để vật rơi tự do.
   • Ghi lại thời gian vật rơi qua các cổng quang điện hiển thị trên bộ hẹn giờ.

3. Thu thập dữ liệu:

   • Lặp lại thí nghiệm nhiều lần để lấy giá trị trung bình, giảm sai số.

4. Xử lý dữ liệu:

   • Sử dụng công thức tính gia tốc rơi tự do từ thời gian rơi và khoảng cách giữa các cổng quang điện.
   • Tính giá trị trung bình của gia tốc rơi tự do từ các lần đo.

5. Tính sai số (nếu cần):

   • Tính sai số tuyệt đối và sai số tương đối của phép đo.

a. 

• Tốc độ trung bình (v_tb):
  • v_tb = s / t₁= 50 / 40 = 1.25 m/s
• Vận tốc trung bình (v_tb):
  • Vì người bơi theo một hướng duy nhất, vận tốc trung bình có độ lớn bằng tốc độ trung bình và có hướng trùng với hướng bơi.
  • v_tb = 1.25 m/s (theo hướng bơi)

b. Trong lần bơi về.

• Tốc độ trung bình (v_tb):
  • v_tb = s / t₂ = 50 / 42  ≈ 1.19 m/s
• Vận tốc trung bình (v_tb):
  • Vì người bơi ngược lại hướng ban đầu, vận tốc trung bình có độ lớn bằng tốc độ trung bình nhưng ngược hướng.
  • v_tb ≈ -1.19 m/s (ngược hướng bơi ban đầu)

c. Trong suốt quãng đường đi và về.

• S = 50  + 50  = 100 m
• T = 40  + 42  = 82 s
• Tốc độ trung bình (v_tb):
  • vtb = S / T = 100  / 82  ≈ 1.22 m/s
• Vận tốc trung bình (v_tb):
  • Vì người bơi quay trở lại vị trí xuất phát, độ dịch chuyển tổng cộng bằng 0.
  • v_tb = Độ dịch chuyển / Tổng thời gian = 0 / 82 s = 0 m/s

• P = m * g ⇒ P = 300 * 10  = 3000 N

  ⇒A_ci = P * h = 3000 N * h  
• A_tp = F * s = 1200  * 5  = 6000 J
• H = A_ci / A_tp   ⇒  0.8 = (3000 * h) / 6000 
• ⇒ 0.8 * 6000  = 3000  * h
• ⇒ 4800  = 3000  * h
• ⇒h = 4800  / 3000  = 1.6 m

a) Kéo ngang:

- A= F × s = 100  × 15  = 1500 J.

- P = A / t = 1500 / 15  = 100 W.

b) Kéo góc 45°:

- A = F × s × cos45° = 100 × 10 × cos45° ≈ 707,1 J.

- P = A / t = 707,1 / 10 ≈ 70,71 W.

a.  h = s * sin(α) = 8 * sin(30°) = 8 * (1/2) = 4 m

A_P= m * g * h = 1,5 * 10 * 4 = 60 J

b.  Wđ₀ = (1/2) * m * v₀² = (1/2) * 1,5 * 2² = 3 J

 Wđ = (1/2) * m * v² = (1/2) * 1,5 * 6² = 27 J

 ΔWđ = Wđ - Wđ₀ = 27 - 3 = 24 J

 Công của lực ma sát :A_ms= ΔWđ - A_P = 24 - 60 = -36 J

1. Tính thời gian (t):

 v = v₀ + at

⇒ 5,4.10⁵ = 5.10⁵ + 8.10⁴ * t

⇒ t = 0,5 s

2. Tính quãng đường (s):

 s = v₀t + (1/2)at²

⇒ s = 5.10⁵ * 0,5 + (1/2) * 8.10⁴ * 0,5²

⇒s = 2,6.10⁵ m

a. 

- Áp dụng công thức quãng đường rơi tự do: s = (1/2) * g * t²

- Thay số: s = (1/2) * 9,8 * 3² = 44,1 m

b.

- Áp dụng công thức vận tốc rơi tự do: v = g * t

- Thay số: v = 9,8 * 3 = 29,4 m/s

c.

- Thời gian rơi trong 2,5 giây đầu: t' = 3 - 0,5 = 2,5 s

- Quãng đường rơi trong 2,5 giây đầu: s' = (1/2) * g * t'² = (1/2) * 9,8 * 2,5² = 30,625 m

- Quãng đường rơi trong 0,5 giây cuối: Δs = s - s' = 44,1 - 30,625 = 13,475 m

- Thế năng của vật ở độ cao 3m: Wt = m * g * h = m * 10 * 3 = 30m (J)

- Động năng của vật ở độ cao 3m: Wđ = 1,5 * Wt = 1,5 * 30m = 45m (J)

- Cơ năng của vật ở độ cao 3m: E = Wđ + Wt = 45m + 30m = 75m (J)

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: Cơ năng ban đầu = Cơ năng tại độ cao 3m 37,5 = 75m => m = 37,5 / 75 = 0,5 kg

- Vận tốc của vật ở độ cao 3m: Wđ = (1/2) * m * v²

⇒45m = (1/2) * m * v²

⇒45 * 0,5 = (1/2) * 0,5 * v²

⇒ v² = 90

⇒v = √90 ≈ 9,49 m/s

a. Ma sát không đáng kể

• Gia tốc của xe: a = (v - v₀) / t = (6 - 0) / 15 = 0,4 m/s²
• Lực kéo của động cơ: F = m * a = 2000 * 0,4 = 800 N
• Quãng đường xe đi được: s = v₀ * t + (1/2) * a * t² = 0 + (1/2) * 0,4 * 15² = 45 m
• Công của động cơ: A = F * s = 800 * 45 = 36000 J
• Công suất của động cơ: P = A / t = 36000 / 15 = 2400 W

b. Ma sát có hệ số 0,05

• Lực ma sát: Fms = μ * N = μ * m * g = 0,05 * 2000 * 10 = 1000 N
• Lực kéo của động cơ: F = m * a + Fms = 2000 * 0,4 + 1000 = 1800 N
• Quãng đường xe đi được: s = v₀ * t + (1/2) * a * t² = 0 + (1/2) * 0,4 * 15² = 45 m
• Công của động cơ: A = F * s = 1800 * 45 = 81000 J
• Công suất của động cơ: P = A / t = 81000 / 15 = 5400 W