một ôtô có khối lượng 1 tấn bắt đầu chuyển động nhanh dần đều sau khi đi được 100m xe đạt vận tốc 54km/h. Bỏ qua ma sát.

a.Tính công cơ học do động cơ sinh ra?

b.Tính độ lớn của lực phát động của động cơ?

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`v = 54 (km//h) = 15 (m//s)`

`m = 1 (t) = 1000 (kg)`

Chọn gốc tọa độ là vị trí ô tô bắt đầu tăng tốc, chiều dương là chiều chuyển động của xe

Gia tốc của ô tô là:

`a = v^2/(2s) = 15^2/(2.100) = 1,125 (m//s^2)`

Định luật II Newton: `vec{P} + vec{F} = m.vec{a}` (*)

Chiếu (*) lên chiều chuyển động của xe: `F = ma = 1000.1,125 = 1125 (N)`

Vậy độ lớn lực phát động là 1125 N

Công cơ học do động cơ sinh ra là:

`A = Fs cosalpha = 1125.100 = 112500 (J)`.

Đáp án:

Công cơ học do động cơ sinh ra là `112500` `J`.

Độ lớn của lực phát động của động cơ là `1125` `N`.

Giải thích các bước giải:

Đổi:

`-` Khối lượng ô tô `(``m``)` `=` `1` tấn `=` `1000` kg

`-` Vận tốc cuối `v` `=` `54` `(``km``/``h``)` `=` `15` `(``m``/``s``)`

`(`chuyển đổi bằng cách `v` `=` `frac{54 \times 1000}{3600} ``)`

`a`.

Công thức tính động năng: `E_k` `=` `frac{1}{2} m v^2`

Động năng của ô tô khi đạt đến vận tốc `v` `=` `15` `(``m``/``s``)` là

`E_k` `=` `frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot (15)^2`

⇔ `E_k` `=` `frac{1}{2} \cdot 1000 \cdot 225`

⇔ `E_k` `=` `112500 \text{ (J)}`

Như vậy, công cơ học do động cơ sinh ra là `112500` `J`.

`b`.

Công thức chuyển động nhanh dần đều: `v^2 = v_0^2 + 2as`

Vì ô tô bắt đầu từ trạng thái nghỉ nên `v_0 = 0` .

Ta có: `(15)^2 = 0 + 2a \cdot 100` `225 = 200a`

⇔ `a = \frac{225}{200} = 1.125 \text{ (m/s)}^2`

Áp dụng định luật II Newton để tính lực, ta được:

`F = m \cdot a`

⇔ `F = 1000 \cdot 1.125 = 1125 \text{ (N)}`

Vậy:

Công cơ học do động cơ sinh ra là `112500` `J`.

Độ lớn của lực phát động của động cơ là `1125` `N`.