Bài tập:

Một ô tô, khối lượng là 3,5 tấn đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang với Lực kéo động cơ ô tô là 2000 N, với công suất của động cơ ô tô là 25 kW. Tính vận tốc ô tô (m/s) (kết quả làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân).

Giải:

Trước hết, chúng ta cần xác định các đại lượng đã cho trong đề bài và đổi đơn vị về hệ SI.

* Khối lượng của ô tô: \( m = 3,5 \text{ tấn} \)
Chúng ta biết 1 tấn = 1000 kg, vậy \( m = 3,5 \times 1000 \text{ kg} = 3500 \text{ kg} \).

* Lực kéo động cơ ô tô: \( F_k = 2000 \text{ N} \).

* Công suất của động cơ ô tô: \( P = 25 \text{ kW} \)
Chúng ta biết 1 kW = 1000 W, vậy \( P = 25 \times 1000 \text{ W} = 25000 \text{ W} \).

* Đề bài yêu cầu tính vận tốc của ô tô: \( v \) (m/s).

Bây giờ, chúng ta sẽ phân tích điều kiện chuyển động của ô tô. Đề bài cho biết ô tô đang chuyển động đều trên con đường thẳng nằm ngang.

Khi một vật chuyển động thẳng đều, chúng ta áp dụng định luật I Newton, tức là tổng các lực tác dụng lên vật bằng 0.

Trên phương ngang, các lực tác dụng lên ô tô bao gồm:
1. Lực kéo của động cơ \( F_k \) (hướng về phía trước).
2. Lực cản của môi trường (ma sát, lực cản không khí) \( F_c \) (hướng ngược lại với chuyển động).

Vì ô tô chuyển động đều, nên lực kéo của động cơ phải cân bằng với tổng các lực cản. Tuy nhiên, trong bài này, đề bài không cho thông tin về lực cản, mà chỉ cho lực kéo. Điều này ngụ ý rằng chúng ta sẽ sử dụng mối liên hệ giữa công suất, lực và vận tốc.

Chúng ta có công thức liên hệ giữa công suất, lực và vận tốc:
\( P = F \times v \)

Trong đó:
* \( P \) là công suất (W).
* \( F \) là lực tác dụng (N).
* \( v \) là vận tốc (m/s).

Ở đây, \( F \) chính là lực kéo của động cơ \( F_k \) vì công suất \( P \) là công suất của động cơ.

Chúng ta cần tính vận tốc \( v \), vậy chúng ta có thể sắp xếp lại công thức trên:
\( v = \frac{P}{F_k} \)

Bây giờ, chúng ta thay các giá trị đã biết vào công thức:
\( v = \frac{25000 \text{ W}}{2000 \text{ N}} \)

Thực hiện phép chia:

\( v = \frac{25000}{2000} \text{ m/s} \)
\( v = \frac{25}{2} \text{ m/s} \)
\( v = 12,5 \text{ m/s} \)

Đề bài yêu cầu làm tròn kết quả đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân. Trong trường hợp này, kết quả \( 12,5 \) đã có đúng 1 chữ số sau dấu phẩy.

Vậy, vận tốc của ô tô là 12,5 m/s.

Kết luận:

Vận tốc của ô tô là 12,5 m/s.

Các em đã hiểu bài chưa? Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi nhé. Chúng ta sẽ tiếp tục với bài tập khác vào buổi học sau.