Một vật khối lượng 1kg đang chuyển động với vận tốc 5m/s thì chịu tác dụng của lực F = 5N không đổi ngược hướng với hướng chuyển động. Sau khi đi thêm được 1m nữa, vận tốc của vật là?:
Đáp án =căn 15 m/s

Đáp án + Giải thích các bước giải:

`m=1kg`

`v_0=5m//s`

`F=5N`

`s=1m`

`v=?`

Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Vật chịu tác dụng của `3` lực: trọng lực `vecP`, phản lực `vecN`, lực `vecF`
Định luật `2`Newton:

`vecP+vecN+vecF=mveca` $(*)$
Chiếu $(*)$ theo chiều dương đã chọn:

`-F=ma=>a=(-F)/m=(-5)/1=-5m//s^2`
Vận tốc vật sau khi chuyển động quãng đường `1m` là:

`v^2-v_0^2=2as`

`=>v=\sqrt[2as+v_0^2]=\sqrt[2*(-5)*1+5^2]= \sqrt[15](m//s)`

Công của lực `F ` khi vật di chuyển thêm `1m` là: 

`W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) `

Trong đó:

`F = 5 \ \text{N} ` (lực tác dụng) 

`d = 1 \ \text{m} ` (quãng đường di chuyển) 

`\theta = 180^\circ ` (góc giữa lực và hướng chuyển động, vì lực ngược hướng với chuyển động)

Do đó:

` W = 5 \cdot 1 \cdot \cos(180^\circ) = 5 \cdot 1 \cdot (-1) = -5 \ \text{J} `

Động năng ban đầu của vật là:

`K_1 = \frac{1}{2} m v_1^2 `

Trong đó: 

`m = 1 \ \text{kg} ` (khối lượng của vật) 

`v_1 = 5 \ \text{m/s} ` (vận tốc ban đầu)

Do đó: 

`K_1 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 5^2 = \frac{1}{2} \cdot 25 = 12.5 \ \text{J} `

Động năng sau khi vật di chuyển thêm `1m` là: 

`K_2 = K_1 + W `

Do đó: 

`K_2 = 12,5 + (-5) = 7,5 \ \text{J} `

Động năng sau khi di chuyển thêm `1m` là: 

`K_2 = \frac{1}{2} m v_2^2 `

Do đó: 

`7,5 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot v_2^2 `

Giải phương trình 

` 7,5 = \frac{1}{2} v_2^2 `

`=>` ` v_2^2 = 15 `

`=>` ` v_2 = \sqrt{15} \approx 3.87 \ \text{m/s} `

Vậy, sau khi đi thêm được `1m` nữa, vận tốc của vật là khoảng ` 3,87 \ \text{m/s} `