Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc

Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 4 (trang 28 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một ô tô đang chuyển động với vận tốc không đổi 30m/s. Đến chân một con dốc, đột nhiên máy ngừng hoạt động và ô tô theo đà đi lên dốc. Nó luôn luôn chịu một gia tốc ngược chiều với vận tốc đầu bằng 2m/s² trong suốt quá trình lên dốc và xuống dốc.

a) Viết phương trình chuyển động của ô tô, lấy gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc.

b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ô tô có thể lên được.

c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.

d) Tính vận tốc của ô tô sau 20s. Lúc đó ô tô chuyển động theo chiều nào?

Lời giải:

a) Phương trình có dạng tổng quát:

Gốc tọa độ x = 0 và gốc thời gian t = 0 lúc xe ở vị trí chân dốc khi đó v₀ = 30m/s, chiều dương là chiều lên dốc, a.v < 0 nên a = -2m/s².

⇒ Phương trình là: x = 30t – t² (x: m, t: s).

b) Từ lúc lên dốc đến khi dừng lại tại một vị trí trên sườn dốc, ô tô chỉ chuyển động theo một chiều trùng chiều dương của trục Ox nên:

Quãng đường xa nhất theo sườn dốc mà ô tô có thể lên được là:

c) Thời gian đi hết quãng đường S = 225m là:

d) Vận tốc của oto sau 20s:

v = v₀ + a.t = 30 – 2.20 = -10m/s

Vì v < 0 ⇒ Ô tô đang chuyển động ngược chiều (+) của trục Ox, tức đi xuống đốc.