Một xe ô tô có khối lượng 1,2 tấn tắt máy và hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại thì đi được quãng đường 96 m. Biết

Câu hỏi III.7 trang 40 SBT Vật lí 10: Một xe ô tô có khối lượng 1,2 tấn tắt máy và hãm phanh. Xe chuyển động chậm dần đều cho đến khi dừng lại thì đi được quãng đường 96 m. Biết quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên gấp 15 lần quãng đường xe đi được trong giây cuối. Xác định độ lớn của hợp lực tác dụng vào xe trong quá trình chuyển động chậm dần đều.

Trả lời

Gọi t là thời gian từ lúc xe hãm phanh tới khi dừng hẳn, v₀ là tốc độ tại thời điểm xe hãm phanh.

Quãng đường xe đi được trong giây đầu tiên:

s_đầu = $v_0{t}_1+\frac{1}{2}a{t}_1^2=v_0+\mathrm{0,5}a$  (với t₁ = 1 s).

Quãng đường xe đi được trong giây cuối cùng:

s_cuối = s_t – s_t-1$=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2-\left[v_0\left(t-1\right)+\frac{1}{2}a{\left(t-1\right)}^2\right]=v_0+at-\mathrm{0,5}a$

Vật chuyển động chậm dần đều đến khi dừng lại v = 0, nên ta có:

 $v=v_0+at=0$       (1)

Suy ra: s_cuối  = - 0,5a

Theo giả thiết: $\frac{s_{dau}}{s_{cuoi}}=\frac{v_0+\mathrm{0,5}a}{-\mathrm{0,5}a}=15\Rightarrow v_0=-8a$     (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow$  t = 8s.

Lại có: $s=v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2\iff 96=-32a\Rightarrow a=-3m/s^2$

$\Rightarrow$ Lực hãm tác dụng vào xe là: $F=\left|ma\right|=\left|1200.\left(-3\right)\right|=3600N$ .

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 19: Lực cản và lực nâng

Bài 21: Moment lực. Cân bằng của vật rắn

Bài tập cuối chương 3 trang 40

Bài 23: Năng lượng. Công cơ học

Bài 24: Công suất

Bài 25: Động năng, thế năng