3.21 Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều.
3.21 Một ô tô có khối lượng m = 1,25 tấn chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ cho đến khi đạt tốc độ v = 54,0 km/h thì chuyển động thẳng đều. Biết rằng trong quá trình tăng tốc ô tô đi được quãng đường có độ dài S = 800 m.
a) Tính động năng của ô tô trong giai đoạn nó chuyển động thẳng đều.
b) Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã tăng tốc được một khoảng thời gian $\tau $ = 10 s.
c) Tính động năng của ô tô ngay khi nó đã đi được quãng đường S’ = 200 m tính từ lúc bắt đầu xuất phát.
d) Tính công suất của động cơ ô tô khi nó có vận tốc v’ = 10,0 m/s biết rằng hiệu suất của động cơ ở vận tốc này là $\eta $ = 70%.
Đổi 54 km/h = 15 m/s
a) Động năng của ô tô ở giai đoạn nó chuyển động thẳng đều là:
$W_{do}=\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.15^{2}=141kJ$
b) Gia tốc của ô tô là:
$a=\frac{v^{2}}{2S}=\frac{15^{2}}{2.800}=0,141m/s^{2}$
Vận tốc của ô tô sau khoảng thời gian $\tau $ là:
$v_{\tau }=a\tau =\frac{v^{2}\tau }{2S}$
Động năng của ô tô sau khoảng thời gian $\tau $ là:
$W_{d\tau }=\frac{1}{2}mv_{\tau }^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.1,41^{2}=1242,6J$
c) Vận tốc của ô tô khi nó đi được quãng đường S
$v_{S'}=\sqrt{2aS'}=v\sqrt{\frac{S'}{S}}\Rightarrow W_{dS'}=\frac{1}{2}mv_{S'}^{2}=\frac{1}{2}.1,25.1000.7,5^{2}=35,2kJ$
d) Công suất có ích mà ô tô nhận được để tăng tốc:
$P_{i}=Fv'=mav'=\frac{mv^{2}v'}{2S}=\eta P_{đc}$
Công suất của động cơ ô tô là:
$P_{đc}=\frac{mv^{2}v'}{2S\eta }$ = 2,51 kW.
Bình luận