Một ô tô có khối lượng 1100kg đang chạy với vận tốc 24m/s.
a) Độ biến thiên động năng của ô tô bằng bao nhiêu khi nó bị hãm tới vận tốc 10m/s?
b) Tính lực hãm trung bình trên quãng đường mà oto đã chạy trong thời gian hãm là 60m.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thiếu xe bị hãm tới vận tốc 10m/s
Lực hãm trung bình trên quãng đường 60m:
Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật nên:
\(A_h=\Delta W_đ=\dfrac{1}{2}mv'^2-\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}m\left(v'^2-v^2\right)=\dfrac{1}{2}.1100.\left(10^2-24^2\right)=-261800J\)
Ta có: \(A_h=F_h.s\Rightarrow F_h=\dfrac{A_h}{s}=-\dfrac{261800}{60}\approx-4363,3N\)
Dấu " - " để chỉ lực hãm ngược hướng chuyển động.
⇒ Chọn D
a)Vật chuyển động chậm dần đều.
Gia tốc vật: \(v^2-v_0^2=2aS\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2S}=\dfrac{10^2-15^2}{2\cdot126}=-\dfrac{125}{252}\approx-0,5m/s^2\)
b)Thời gian ô tô chạy thêm được 125m kể từ khi hãm phanh.
\(S=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2\Rightarrow126=15t+\dfrac{1}{2}\cdot\left(-\dfrac{125}{252}\right)\cdot t^2\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}t=50,4s\\t=10,08s\end{matrix}\right.\)
c)Thời gian để ô tô dừng lại: \(v=v_0+at\)
\(\Rightarrow0=15+\left(-\dfrac{125}{252}\right)\cdot t\Rightarrow t=30,24s\)
d)Thời gian xe đi thêm 100m là:
\(S'=v_0t+\dfrac{1}{2}at^2\Rightarrow100=15t+\dfrac{1}{2}\cdot\left(-\dfrac{125}{252}\right)\cdot t^2\)
\(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}t=52,85s\\t=7,63s\end{matrix}\right.\)
Vận tốc lúc này: \(v'^2-v_0^2=2aS'\)
\(\Rightarrow v'=\sqrt{2aS+v_0^2}=\sqrt{2\cdot\left(-\dfrac{125}{252}\right)\cdot100+15^2}\approx11,22m/s\)
Chọn trục tọa độ trùng với quỹ đạo chuyển động thẳng của ô tô, chiều dương của trục hướng theo chiều chuyển động. Chọn mốc thời gian là lúc ô tô bắt đầu hãm phanh.
Theo công thức liên hệ giữa quãng đường đi được với vận tốc và gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều:
= 2as
Ta suy ra công thức tính gia tốc của ô tô:
Dấu – của gia tốc a chứng tỏ ô tô chuyển động thẳng chậm dần đều có chiều dương đã chọn trên trục tọa độ, tức là ngược chiều với vận tốc ban đầu
Công lực hãm:
\(A_{hãm}=F_{hãm}\cdot s=8000\cdot10=80000J\)
\(v=36\)km/h=10m/s
Động năng ô tô va vào chướng ngại vật:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot4\cdot1000\cdot10^2=200000J\)
Vận tốc ô tô khi va vào chướng ngại vật là:
Bảo toàn động năng:
\(A_{hãm}=\Delta W=W_2-W_1\)
\(\Rightarrow W_2=W_1+A_{hãm}=200000+80000=280000J\)
Mà \(W_2=\dfrac{1}{2}mv'^2\Rightarrow v'=2\sqrt{35}\)m/s
Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:
m v 2 /2 - m v 0 2 /2 = A
Thay v = 0 và A = - F m s s, ta tìm được: s = m v 0 2 /2 F m s
Vì F m s và m không thay đổi, nên s tỉ lệ với v 02 , tức là
s 2 / s 1 = v 02 / v 01 2 ⇒ s 2 = 4.( 90 / 30 2 = 36(m)
m=4 tấn = 4000 (kg)
\(v_0=98km/h=27m/s\)
v = 0 (m/s)
s = 45m
\(a=\dfrac{v^2-v_0^2}{2.45}=\dfrac{0^2-27^2}{90}=-8,1m/s\)
Định luật II Niu-tơn:
\(\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{P}=m.\overrightarrow{a}\)
Lực hãm phanh:
\(-F_{ms}=m.a\)
\(\Rightarrow F_{ms}=-m.a=-4000.-8,1=32400\left(N\right)\)
a. Trọng lượng của xe là: \(P=mg=6000.10=60000\left(N\right)\)
Lực cản có độ lớn là: \(F_c=5\%P=5\%.60000=3000\left(N\right)\)
b. Đổi 36km/h = 10 m/s
Xem hệ xe là một hệ kín, năng lượng được bảo toàn.
Ta có độ biến thiên động năng bằng công của lực không thế:
\(W_{đ_s}-W_{đ_{tr}}=A_c\)
\(\Leftrightarrow0-\dfrac{1}{2}mv^2=F_c.s.cos180^0\)
\(\Leftrightarrow-\dfrac{1}{2}.6000.10^2=3000.s.\left(-1\right)\)
\(\Rightarrow s=100\left(m\right)\)
c. Ta có: \(W_{đ_s}-W_{đ_{tr}}=A_c\)
\(\Leftrightarrow0-\dfrac{1}{2}mv^2=F_c'.s.cos180^0\)
\(\Leftrightarrow-\dfrac{1}{2}.6000.10^2=F_c'.8.\left(-1\right)\)
\(\Rightarrow F_c'=37500\left(N\right)\)
a) Độ biến thiên động năng: ∆ W đ = W đ ' - W đ = m v ' 2 2 - m v 2 2
Thay số: ∆ W đ = 1100 . 10 2 2 - 1100 . 24 2 2
b) Lực hãm trung bình trên quãng đường 60km:
Độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật nên:
Dấu “-’’ để chỉ lực hãm ngược hướng chuyển động.