Một tàu chở hàng có tổng khối lượng là 4,0.10^8 kg đang vận chuyển hàng hóa
18/19
Một tàu chở hàng có tổng khối lượng là 4,0.108 kg đang vận chuyển hàng hóa đến nơi tiếp nhận thì đột nhiên động cơ tàu bị hỏng, lúc này gió thổi tàu chuyển động thẳng về phía đá ngầm với tốc độ không đổi 0,8m/s. Khi tàu chỉ còn cách bãi đá ngầm một khoảng 1 200 m thì gió ngưng thổi, đồng thời động cơ cũng được sửa chữa xong và hoạt động lại. Tuy nhiên bánh lái của tàu bị kẹt và vì vậy, tàu chỉ có thể tăng tốc lùi thẳng ra xa khỏi bãi đá ngầm (Hình 10.4). Biết lực do động cơ sinh ra có độ lớn 8,0.104 N và lực cản xem như không đáng kể.
a. Tàu có va chạm với bãi đá ngầm không? Nếu vụ va chạm xảy ra thì lượng hàng hóa trên tàu có được an toàn không? Biết vỏ tàu có thể chịu được va đập ở tốc độ tối đa 0,45m/s.
a. Gọi v là tốc độ của tàu ngay trước khi tàu lùi ra xa bãi đá ngầm.
Áp dụng phương trình định luật II Newton, ta có:
a→=F→m⇒F→=m.a→ (1)
Chọn trục Ox hướng từ trái sang phải và chiếu (1) lên trục Ox, ta có:
−F=m.a⇔a=−Fm=−8.1044.108=−15000m/s2
Vì a < 0 nên tàu chuyển động thẳng chậm dần đều.
Gọi vs là tốc độ của tàu khi đến bãi đá ngầm, ta có:
vs2−v2=2a.s
⇔vs=2a.s+v2=2.−15000.1200+0,82=0,4m/s
Nhận thấy 0 m/s≤vs=0,4m/s≤0,45m/s nên tàu có va chạm với bãi đá ngầm nhưng hàng hóa trong tàu vẫn được an toàn.