(3 điểm) Một ô tô khối lượng 4 tấn đang chuyển động với vận tốc 18 km/h thì tăng tốc chuyển động thẳng nhanh dần đều, ô tô đi được 50 m cho đến khi đạt vận tốc 54 km/h. Biết hệ số ma sát trượt của mặt đường là 0,05. Lấy g = 10 m/s2. a. Tính lực kéo của động cơ trong khoảng thời gian tăng tốc. b. Hỏi sau bao lâu từ lúc tăng tốc ô tô đạt vận tốc 72 km/h? Trong khoảng thời gian đó ô tô đi được quãng đường là bao nhiêu?

Đỗ Thị Hạnh

Để giải bài toán trên, chúng ta có thể áp dụng công thức vận tốc có gia tốc đều:
v = u + at,
v = vận tốc cuối cùng,
u = vận tốc ban đầu,
a = gia tốc,
t = thời gian.

a. Để tính lực kéo của động cơ trong khoảng thời gian tăng tốc, ta sử dụng công thức lực trở kháng:
F = m.a,
F = m.g - m.μ.N,
N = m.g,
N = trọng lực tổng.

Ta có:
m = 4 tấn = 4000 kg,
μ = 0.05,
g = 10 m/s^2.

Tính N: N = m.g = 4000 kg x 10 m/s^2 = 40000 N,
Tính F: F = 4000 kg x 10 m/s^2 - 4000 kg x 0.05 x 10 m/s^2 = 36000 N.

b. Để tính khoảng thời gian từ lúc tăng tốc đến khi ô tô đạt vận tốc 72 km/h, ta sử dụng công thức vận tốc có gia tốc đều và công thức quãng đường:
v = u + at,
s = ut + 0.5at^2,
v = 54 km/h = 15 m/s,
u = 18 km/h = 5 m/s,
a = 2 m/s^2 (tính từ công thức v = u + at),
t = ?,
s = quãng đường cần tính.

Tính t: (54 - 5) / 2 = 24.5 s,
Tính s: s = 5 x 24.5 + 0.5 x 2 x 24.5^2 = 436.5 m.

Vậy sau 24.5 giây từ lúc tăng tốc, ô tô sẽ đạt vận tốc 72 km/h và đi được 436.5 m.