Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và đi được 200 m nữa thì dừng lại.

a) Tính gia tốc và thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại.

b) Kể từ lúc hãm phanh phải mất bao nhiêu thời gian để ô tô đi thêm được 150 m.

Lời giải:

\(\frac{T}{4} = 0,5 \Rightarrow T = 2\)

\({{\rm{W}}_{\rm{d}}} = 3{W_t} \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{4} \Rightarrow \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A^2} \Rightarrow \left| x \right| = \frac{A}{2}\)

Khoảng thời gian nhỏ nhất giữa hai lần động năng bằng ba lần thế năng được tính từ vị trí \[\frac{A}{2}\] đến \[ - \frac{A}{2}\] (đối xứng với nhau qua VTCB) \( \Rightarrow \frac{T}{6} = \frac{1}{3}s\)\(\)

Lời giải:

Ta có: \[S = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}\]

Khi vật dừng lại: \[v = {v_0} + at = 0 \Rightarrow {v_0} = - at\] (1)

Quãng đường đi trong một giây đầu tiên: \[{S_1} = {v_0} + \frac{1}{2}a = 95\left( m \right)\] (2)

Quãng đường vật đi trong giây cuối là:

\[{S_2} = S - {S_{t - 1}} = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} - {v_0}\left( {t - 1} \right) - \frac{1}{2}a{\left( {t - 1} \right)^2} = {v_0} + at - \frac{1}{2}a = 5\left( m \right)\] (3)

Từ (1), (2), (3): \[\left\{ \begin{array}{l} - at + \frac{1}{2}a = 95\\ - \frac{1}{2}a = 5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}t = 10\,s\\a = - 10\,m/{s^2}\end{array} \right. \Rightarrow {v_0} = 100\,m/s\]

Quãng đường ô tô đi được cho đến khi dừng hẳn: \[S = 100.10 - \frac{1}{2}{.10.10^2} = 500\,m\]