Một xe ô tô có khối lượng m =600 kg , chuyển động tới một dốc có độ dốc 4% với vận tốc 72km/h . Coi lực ma sát là không đáng kể .
a. Nếu muốn xe vẫn giữ nguyên vận tốc ban đầu khi lên dốc , thì lực kéo của động cơ phải bằng bao nhiêu ?
b. Cho giá trị của lực ma sát là 3000n/ tấn , xe đang lên dốc thì tắt máy .Hỏi xe còn chạy được bao xa thì dừng hẳn ? Tính thời gian thắng ?
c. Giả sử khi xe thắng , xe chạy thêm được 20m . Tính lực thắng ?
Đáp án:
a. 240N
b. 58,8s
c. 6000N
Giải thích các bước giải:
72km/h = 20m/s
a. Lực kéo của động cơ phải thắng được trọng lực:
\[{F_k} = 4\% P = 4\% .600.10 = 240N\]
b. Lực ma sát có độ lớn là:
\[{F_{ms}} = \frac{{600}}{{1000}}.3000 = 1800N\]
Quãng đường xe chạy được là:
\[\begin{array}{l}
A = \Delta {{\rm{W}}_d}\\
\Leftrightarrow – \left( {4\% P + {F_{ms}}} \right).s = 0 – \frac{1}{2}m{v_o}^2\\
\Rightarrow s = \frac{{m{v_o}^2}}{{2\left( {4\% P + {F_{ms}}} \right)}} = \frac{{{{600.20}^2}}}{{2.\left( {240 + 1800} \right)}} = 58,8m
\end{array}\]
c. Lực thắng là:
\[\begin{array}{l}
A = \Delta {{\rm{W}}_d}\\
\Leftrightarrow – {F_c}.s = 0 – \frac{1}{2}m{v_o}^2\\
\Leftrightarrow {F_c} = \frac{{m{v_o}^2}}{{2s}} = \frac{{{{600.20}^2}}}{{2.20}} = 6000N
\end{array}\]