Bài 4.29 trang 50 Sách bài tập Vật lí 10 Nâng cao

Một đầu tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với vận tốc 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang. Tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên quãng đường dài 160m trong 2 min trước khi dừng hẳn.

a) Trong quá trình hãm, động năng của tàu đã giảm bao nhiêu ?

b) Lực hãm tàu được coi như không đổi. Tìm lực hãm và công suất trung bình của lực hãm này.

Giải:

Đổi 72 km/h =20 m/s

a) Động năng của tàu đã giảm đi là:

\(\Delta {{\text{W}}_đ} = {{\text{W}}_{{đ_2}}} - {{\text{W}}_{{đ_1}}} \)\(\,= \dfrac{1}{2}m{v}^2 - \dfrac{1}{2}m{v_o^2}\)\(\, =0- \dfrac{1}{2}{.200.10^3}{.20^2} = -{4.10^7}J\)

b) Lực hãm trung bình là:

\({F_h} = \dfrac{{\Delta {{\text{W}}_đ}}}{S} = \dfrac{{ - {{4.10}^7}}}{{160}} =  - {25.10^4}N\)

Công suất trung bình của lực hãm là:

\(P = \dfrac{{|\Delta {\text{Wđ|}}}}{t} = \dfrac{{{{4.10}^7}}}{{2.60}} \approx 333333,3W \)\(\,\approx 333,3KW\)

Sachbaitap.com