Một ôtô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với vận tốc 18 km/h thì tăng tốc độ, sau khi đi được quãng đường 50 m, ôtô đạt vận tốc 54 km/h. Biết hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là m = 0,05. Tính lực kéo của động cơ ôtô trong thời gian tăng tốc, thời gian từ lúc tăng tốc đến lúc đạt vận tốc 72 km/h và quãng đường ôtô đi được trong thời gian đó.

Đáp án:

$\begin{array}{l}
F = 10000N\\
t = 7,5s\\
s' = 93,75m
\end{array}$ 

Giải thích các bước giải:

Đổi: 4 tấn = 4000kg

18km/h = 5m/s

54km/h = 15m/s

72km/h = 20m/s

Gia tốc của ô tô là:

$a = \dfrac{{{v^2} - {v_o}^2}}{{2s}} = \dfrac{{{{15}^2} - {5^2}}}{{2.50}} = 2m/{s^2}$

Lực kéo của động cơ ô tô là:
$F = ma + {F_{ms}} = m\left( {a + g\mu } \right) = 4000.\left( {2 + 10.0,05} \right) = 10000N$

Thời gian đạt 72km/h là:
$t = \dfrac{{\Delta v'}}{a} = \dfrac{{20 - 5}}{2} = 7,5s$

Quãng đường đi được trong thời gian đó là:
$s' = \dfrac{{{v^2} - {v_o}^2}}{{2a}} = \dfrac{{{{20}^2} - {5^2}}}{{2.2}} = 93,75m$