Tóm tắt * Khối lượng xe: m = 2 tấn = 2000 kg * Thời gian tăng tốc: t = 15 s * Vận tốc đạt được: v=21,6km/h = 21,6 x 1000:3600=6m/s * Gia tốc trọng trường: g = 10 m/s² Giải

a. Ma sát giữa bánh xe và đường nhỏ không đáng kể. Trong trường hợp này, lực kéo của động cơ là lực duy nhất gây ra gia tốc cho xe theo phương ngang. * Tính gia tốc của xe: Gia tốc a được tính theo công thức: a = v-v0:t Vì xe khởi hành từ trạng thái đứng yên nên vận tốc ban đầu v0 = 0. Vậy: a = 6-0:15=0,4m/s^2 * Tính lực kéo của động cơ: Theo định luật II Newton, lực kéo F_k của động cơ được tính bằng: F_k = m x a = 2000 x 0,4 = 800 N * Tính công của động cơ: Để tính công, ta cần biết quãng đường xe đi được trong 15 giây. Quãng đường s được tính bằng: s = v0t = 1:2 at^2 = 0 x 15+ 1:2 x 0,4 x15^2 Công A của động cơ được tính bằng: A = Fk x s = 800 x 45 = 36000J = 36k * Tính công suất của động cơ: Công suất trung bình P của động cơ được tính bằng: P = A/t =36000:15=2400W = 2,4kW Hoặc bạn cũng có thể tính công suất tức thời tại thời điểm t = 15 s bằng công thức: P = Fk x v = 800x 6 =4800 W = 4,8k

b. Ma sát giữa bánh xe và đường là 0,05. Trong trường hợp này, ngoài lực kéo của động cơ, còn có lực ma sát tác dụng lên xe theo hướng ngược lại với chuyển động. * Tính lực ma sát: Lực ma sát trượt F_{ms} được tính bằng: Fms = \mu x N Trong đó \mu là hệ số ma sát và N là lực pháp tuyến. Trên đường nằm ngang, lực pháp tuyến bằng trọng lực của xe: N x g = 2000 x 10 = 20000 N. Vậy lực ma sát là: F_{ms} = 0,05 x 20000 = 1000 N * Tính gia tốc của xe: Áp dụng định luật II Newton, ta có: Fk - Fms = m x a Fk - 1000 = 2000x a Để xe đạt được vận tốc 6 m/s sau 15 giây, gia tốc vẫn là a = 0,4 m/s². Vậy: Fk - 1000 = 2000 x 0,4 Fk - 1000 = 800 Fk = 800 + 1000 = 1800 N Đây là lực kéo của động cơ trong trường hợp có ma sát. * Tính công của động cơ: Quãng đường xe đi được vẫn là s = 45 m (vì gia tốc không đổi để đạt cùng vận tốc trong cùng thời gian). Công A của động cơ được tính bằng: A = Fk x s = 1800x 45 = 81000J = 81 * Tính công suất của động cơ: Công suất trung bình P của động cơ là: P = A/t = 81000:15= 5400 W= 5,4 kW Công suất tức thời tại thời điểm t = 15 s là: P = Fk x v = 1800 x 6 = 10800 W= 10,8 kW