Bài 14 trang 22 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 40 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau hai phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của đoàn tàu

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.

Lời giải chi tiết

Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian lúc tàu bắt đầu hãm phanh, chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu.

Đổi đơn vị: \({v_0} = 40km/h = \displaystyle{{40.1000} \over {3600}} = \displaystyle{{100} \over 9}m/s;\)

Vận tốc lúc sau: \(v = 0\) (Vì sau 2 phút tàu dừng lại nên vận tốc lúc sau của tàu bằng 0)

Thời gian từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại: \(t=2\text{ phút}=120\;s\)

a) Gia tốc của đoàn tàu: \(a = \displaystyle{{v - {v_0}} \over t} = {{0 - \displaystyle{{100} \over 9}} \over {120}} =  - 0,0925\left( {m/{s^2}} \right)\)

b) Quãng đường tàu đi được trong thời gian hãm:

\(s = \displaystyle{v_0}t + {{a{t^2}} \over 2} \)

\(= \displaystyle{{100} \over 9}.120 + {{\left( { - 0,0925} \right){{.120}^2}} \over 2} = 667,3m\)