Chào các em! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập vật lý thú vị về chuyển động thẳng chậm dần đều. Bài toán này sẽ giúp các em ôn lại các công thức và phương pháp giải quyết dạng chuyển động này.

Đề bài: Một ô tô đang chuyển động với tốc độ 54km/h thì xe hãm phanh chuyển động thẳng chậm dần đều. Xe đi thêm được quãng đường 150m thì dừng lại. Tính gia tốc của ô tô.

Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:

Bước 1: Tóm tắt đề bài và đổi đơn vị

Đầu tiên, chúng ta cần xác định các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm. Đồng thời, chúng ta cần đổi các đơn vị về đơn vị chuẩn trong hệ SI để tiện cho việc tính toán.

• Vận tốc ban đầu của ô tô: \(v_0 = 54 \text{ km/h}\)
• Quãng đường ô tô đi thêm được khi hãm phanh: \(s = 150 \text{ m}\)
• Vận tốc cuối cùng của ô tô (khi dừng lại): \(v = 0 \text{ km/h}\) (vì xe dừng lại)
• Gia tốc của ô tô: \(a = ?\)

Bây giờ, chúng ta sẽ đổi đơn vị vận tốc từ km/h sang m/s:

\(54 \text{ km/h} = 54 \times \frac{1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = 54 \times \frac{5}{18} \text{ m/s} = 15 \text{ m/s}\)

Vậy, ta có:

• Vận tốc ban đầu: \(v_0 = 15 \text{ m/s}\)
• Vận tốc cuối cùng: \(v = 0 \text{ m/s}\)
• Quãng đường: \(s = 150 \text{ m}\)
• Gia tốc: \(a = ?\)

Bước 2: Lựa chọn công thức phù hợp

Chúng ta có các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều. Trong trường hợp này, chúng ta đang tìm gia tốc và đã biết vận tốc ban đầu, vận tốc cuối cùng và quãng đường. Công thức liên hệ giữa các đại lượng này mà không phụ thuộc vào thời gian là:

\(v^2 – v_0^2 = 2as\)

Bước 3: Thay số và tính toán

Bây giờ, chúng ta sẽ thay các giá trị đã có vào công thức:

\(0^2 – (15 \text{ m/s})^2 = 2 \times a \times 150 \text{ m}\)

\(0 – 225 \text{ m}^2/\text{s}^2 = 300a \text{ m}\)

\(-225 \text{ m}^2/\text{s}^2 = 300a \text{ m}\)

Để tìm gia tốc \(a\), ta chia cả hai vế cho \(300 \text{ m}\):

\(a = \frac{-225 \text{ m}^2/\text{s}^2}{300 \text{ m}}\)

\(a = -0.75 \text{ m/s}^2\)

Bước 4: Kết luận

Gia tốc của ô tô là \(-0.75 \text{ m/s}^2\). Dấu âm của gia tốc cho thấy ô tô đang chuyển động chậm dần đều, điều này hoàn toàn phù hợp với đề bài khi xe hãm phanh.

Vậy, đáp số của bài toán là: Gia tốc của ô tô là \(-0.75 \text{ m/s}^2\).

Các em có câu hỏi nào về bài toán này không? Nếu không, chúng ta sẽ chuyển sang bài tập tiếp theo.