Một lực F không đổi tác dụng vào vật trong khoảng thời gian 0,6 giây theo phương của vận tốc làm vận tốc của nó thay đổi từ 8 m trên giây còn 5 m trên giây sau đó tăng độ lớn của lực lên gấp đôi trong khoảng thời gian 2,2 nhưng vẫn giữ nguyên hướng của lực xác định vận tốc của vật tại thời điểm cuối
Đáp án:
Độ lớn 17 m/s ngược với chiều chuyển động ban đầu.
Giải thích các bước giải:
Chọn chiều dương trùng với chiều chuyển động ban đầu của vật
Vận tốc vật giảm \( \Rightarrow \) vật chuyển động chậm dần \(a < 0.\)
\(a = \dfrac{{v – {v_0}}}{{\Delta t}} = \dfrac{{5 – 8}}{{0,6}} = – 5\left( {m/{s^2}} \right)\)
Ban đầu \(F = – ma\)
Lúc sau tăng lực F nhưng giữ nguyên hướng của lực nên ta có: \(F’ = ma’\)
\( \Rightarrow \dfrac{F}{{F’}} = \dfrac{{ – ma}}{{ma’}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow a’ = – 2a = – 10\left( {m/{s^2}} \right)\)
Vận tốc giảm về 0 trong \(t = \dfrac{{0 – {v_0}}}{a} = \dfrac{{0 – 5}}{{ – 10}} = 0,5\left( s \right)\)
Vậy sau 0,5 s vật sẽ dừng lại, sau đó chuyển động ngược với chiều chuyển động ban đầu. Khi này \(v < 0,\,\,a < 0 \Rightarrow \) vật chuyển động nhanh dần.
Vận tốc sau 2,2 giây từ khi tăng độ lớn của lực là:
\(v = {v_0} + at = 0 + 10.\left( {2,2 – 0,5} \right) = 17\left( {m/s} \right)\)