Siêu nhân dùng một lực để hãm một đoàn tàu trên một đoạn đường dài 150m, vận tốc của đoàn tàu lúc đó là 120km/h để nó khỏi va chạm với ô tô đang chết máy trên đường ray. Nếu khối lượng của đoàn tàu là 360 tấn thì siêu nhân phải dùng lực bằng bao nhiêu? So sánh với trọng lượng đoàn tàu. Độ lớn của lực ma sát giữa tàu và đường ray bằng bao nhiêu?
Đáp án:
$\begin{array}{l}
F = 1332000N\\
F < P
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
120km/h = 33,33m/s
360 tấn = 360000kg
Gia tốc hãm cần thiết là:
$\begin{array}{l}
{v^2} – {v_o}^2 = 2as\\
\Leftrightarrow 0 – 33,{33^2} = 2.a.150\\
\Leftrightarrow a = 3,7m/{s^2}
\end{array}$
Lực cần tác dụng lên là:
$F = ma = 360000.3,7 = 1332000N$
Ta có:
$\begin{array}{l}
P = mg = 360000.10 = 3600000N\\
\Rightarrow F < P
\end{array}$