Chào các em học sinh yêu quý của thầy! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài tập về công suất của cầu thang cuốn, một ứng dụng rất thực tế trong cuộc sống. Các em hãy cùng chú ý theo dõi từng bước thầy trình bày nhé!

Bước 1: Phân tích đề bài và xác định các đại lượng đã cho.
Đề bài cho chúng ta biết:
– Số lượng người trên cầu thang: 20 người.
– Trọng lượng của mỗi người: 500N.
– Quãng đường di chuyển theo phương thẳng đứng: 6m.
– Thời gian di chuyển: 1 phút.

Bước 2: Xác định đại lượng cần tính.
Chúng ta cần tính công suất của cầu thang cuốn.

Bước 3: Tìm công thức liên hệ giữa các đại lượng đã cho và đại lượng cần tính.
Thầy nhắc lại kiến thức về công suất: Công suất được định nghĩa là công thực hiện trong một đơn vị thời gian. Công thức tính công suất là:
P = A / t
Trong đó:
– P là công suất (đơn vị Watt, W).
– A là công thực hiện (đơn vị Joule, J).
– t là thời gian thực hiện công (đơn vị giây, s).

Tiếp theo, chúng ta cần tính công A. Công thực hiện bởi lực nâng của cầu thang cuốn khi đưa mọi người lên cao chính là công của trọng lực tác dụng lên toàn bộ khối lượng người đó. Công của một lực được tính bằng công thức:
A = F s cos(anpha)
Trong trường hợp này, lực nâng của cầu thang cuốn có phương và chiều trùng với phương và chiều của chuyển động (hướng lên trên), nên góc giữa lực và quãng đường là 0 độ. Ta có cos(0 độ) = 1.
Do đó, công thức trở thành:
A = F * s
Ở đây, lực F chính là tổng trọng lượng của tất cả mọi người trên cầu thang.
F = Tổng trọng lượng = (Số người) * (Trọng lượng mỗi người)

Bước 4: Đổi đơn vị đo cho phù hợp với công thức.
Thời gian di chuyển là 1 phút. Chúng ta cần đổi sang đơn vị giây:
t = 1 phút = 60 giây.

Bước 5: Thực hiện các phép tính theo từng bước.

5.1. Tính tổng trọng lượng của 20 người:
Tổng trọng lượng = 20 người * 500N/người = 10000N.
Đây chính là lực F mà cầu thang cuốn phải thực hiện để nâng mọi người lên.

5.2. Tính công mà cầu thang cuốn thực hiện:
A = F * s
A = 10000N * 6m
A = 60000J (Joule).

5.3. Tính công suất của cầu thang cuốn:
P = A / t
P = 60000J / 60s
P = 1000W (Watt).

Bước 6: So sánh kết quả với các đáp án và chọn đáp án đúng.
Kết quả chúng ta tính được là 1000W.
Nhìn vào các đáp án:
A. 4kW.
B. 5kW.
C. 10W.
D. 1000W.

Đáp án D trùng khớp với kết quả chúng ta tính được.

Vậy, công suất của cầu thang cuốn này là 1000W.

Đáp án đúng là D.

Các em thấy không, chỉ cần nắm vững công thức và thực hiện từng bước cẩn thận, chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết bài toán này một cách dễ dàng. Chúc các em học tốt môn Vật lý!