Một ôtô khối lượng 20 tấn chuyển động chậm dần đều trên đường nằm ngang dưới tác dụng của lực
Giải thích
Độ lớn lực ma sát: \[{F_{ms}}\; = {\rm{ }}\mu mg.\]
Công làm ôtô chuyển động chậm dần là công của lực ma sát. Do đó:
\[{F_{ms}} = - ma \Leftrightarrow a = \frac{{{F_{ms}}}}{m} = - \mu g\]
\[{v^2} - v_0^2 = 2as \Leftrightarrow s = \frac{{ - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{v_0^2}}{{2\mu g}}\]
Suy ra công của lực ma sát:
\[A = {F_{ms}}.s = \frac{{v_0^2.m}}{2} = 2,{25.10^6}J\]
Vì công cản nên \[A{\rm{ }} < {\rm{ }}0{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}A{\rm{ }} = {\rm{ }} - 2,{25.10^6}\;J\]
Mặt khác, để tính được công suất ta cần tính được thời gian ôtô chuyển động cho tới lúc dùng lại.
Theo đề bài ta có:
\[v = {v_0} + at \Leftrightarrow t = \frac{{{v_0}}}{{\mu g}} = 5s\]
Vậy công suất trung bình: \[P{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{A}{t}{\rm{ }} = {\rm{ }}4,{5.10^5}\;W\]