Sau khi cất cánh 0,6 phút, trực thăng có khối lượng m = 4 tấn, lên đến độ cao h. Coi chuyển động là nhanh dần đều và lấy gia tốc trọng trường là g = 10 m/s2 . Công của động cơ trực thăng thực hiện bằng 40.106

Để giải bài toán, trước hết chúng ta cần xác định các đại lượng chính.

1. Khối lượng của trực thăng (m): 4 tấn = 4000 kg.
2. Gia tốc trọng trường (g): 10 m/s².
3. Thời gian bay (t): 0,6 phút = 0,6 * 60 = 36 giây.
4. Công của động cơ trực thăng (A): 40 × 10^6 J.

Trực thăng chuyển động lên cao với gia tốc đều, điều này có nghĩa là nó sẽ có một gia tốc a nhất định trong quá trình bay. Thực hiện lực tác dụng sẽ bao gồm lực nâng và trọng lực.

### Bước 1: Tính trọng lực tác dụng lên trực thăng

Trọng lực được xác định bởi công thức:
F_gravity = m g = 4000 kg 10 m/s² = 40000 N.

### Bước 2: Sử dụng công để tính độ cao

Công của động cơ thực hiện được dùng để vượt qua trọng lực và làm tăng năng lượng tiềm năng ở độ cao h. Từ định nghĩa công, ta có:
A = F d = F_net h.

Trong đó:
- F_net là lực net tác động lên trực thăng (lực nâng - trọng lực).
- d là quãng đường trực thăng bay lên thẳng đứng (h).

### Bước 3: Tính lực net

Lực net được xác định bởi:
F_net = F_lift - F_gravity.

Vì công thực hiện (A) còn lại không chỉ để vượt qua trọng lực mà còn để tăng năng lượng tiềm năng do nâng cao lên một độ cao h nào đó. Do đó, ta có thể viết lại công thực hiện như sau:
A = (F_lift - F_gravity) * h.

Tuy nhiên, ta không biết F_lift, nhưng ta có thể biểu diễn nó qua công thực hiện và trọng lực:
A = F_lift h - F_gravity h.

### Bước 4: Biểu thức công

Ta có thể viết công thực hiện như sau:
A = (F_lift h) - (m g h) = (F_net h).

Và từ đó ta giải ra:
F_net = A / h.

### Bước 5: Tính gia tốc

Ta biết rằng, theo định luật Newton thứ hai:
F_net = m * a => a = F_net / m.

Thay biết:
A = (F_lift - F_gravity) * h => F_lift = A / h + F_gravity.

### Bước 6: Thay vào biểu thức

Từ đó, ta có thể tính giá trị của h. Biết rằng, công A được sử dụng để cung cấp thêm năng lượng cho việc nâng lên. Công thực hiện sẽ được chia thành 2 phần:
- Một phần để làm tăng tình trạng năng lượng (công trọng lực).
- Một phần để nâng thêm lên độ cao.

### Bước 7: Đặt vào công thức lượng giác

Như vậy, ta có thể chia công để ra được độ cao:
h = A / (m * g)

Thay các giá trị vào công thức:
h = (40 × 10^6 J) / (4000 kg * 10 m/s²) = 1000 m.

### Kết luận

Độ cao h của trực thăng sau 0,6 phút khi cất cánh là 1000 mét.