Nội dung bài giảng
Một ô tô khối lượng 10 tấn đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường phảng ngang thì bắt đầu chuyển động chậm dần đều cho tới khi bị dừng lại do tác dụng của lực ma sát với mặt đường. Cho biết hộ số ma sát là 0,3. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định :
a) Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyến động thẳng chậm dần đều.
b) Công và công suất trung bình của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều.
Hướng dẫn trả lời:
a) Theo định luật II Niu-tơn, gia tốc chuyển động chậm dần đều của ô tô có giá trị :
\(a = {{{F_{ms}}} \over m} = - {{\mu P} \over m} = - \mu g \approx - 0,3.10 = - 3(m/{s^2})\)
Mặt khác, theo các công thức của chuyển động thẳng chậm dần đều :
v = at + v0 và s = vtbt = \({{v + {v_0}} \over 2}t\)
với v = 0, v0 = 54 km/h = 15 m/s, ta suy ra :
Khoảng thời gian chuyển động chậm dần đều của ô tô :
\(t = - {{{v_0}} \over a} = - {{15} \over { - 3}} = 5,0(s)\)
Quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều :
\(s = {{0 + {v_0}} \over 2}t = {{15} \over 2}.5,0 = 37,5(m)\)
b) Công A và công suất P của lực ma sát trong khoảng thời gian chuyển động thẳng chậm dần đều có giá trị trung bình bằng:
A = Fmss = mas ≈ 10.103.(-3,0).37,5 ≈ - 1125kJ
\(P = {A \over t} = {{ - {{1125.10}^3}} \over {5,0}} = - 225(k{\rm{W}})\)