Chào các em học sinh thân mến!

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập về Định luật II Newton và chuyển động thẳng biến đổi đều. Đây là những kiến thức rất quan trọng trong chương trình Vật lí lớp 10 của chúng ta. Các em hãy chú ý theo dõi nhé!

Đề bài:

Một ô tô bắt đầu chuyển động với lực phát động F, chuyển động thẳng nhanh dần đều. Biết lực cản bằng 1500N, ô tô có trọng tải 1 tấn. Sau 10s vật đạt tốc độ 20m/s. Tính độ lớn của lực phát động F.

Phân tích và Tóm tắt đề bài:

• Ô tô bắt đầu chuyển động, nghĩa là vận tốc ban đầu của ô tô là: \(v_0 = 0 \, m/s\).
• Chuyển động thẳng nhanh dần đều.
• Lực cản tác dụng lên ô tô là: \(F_c = 1500 \, N\).
• Trọng tải của ô tô là 1 tấn, điều này có nghĩa là khối lượng của ô tô là: \(m = 1 \, \text{tấn} = 1000 \, kg\).
• Thời gian chuyển động là: \(t = 10 \, s\).
• Vận tốc của ô tô sau 10s là: \(v = 20 \, m/s\).
• Yêu cầu của bài toán là tính độ lớn của lực phát động F.

Giải bài toán:

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ áp dụng hai công thức cơ bản mà chúng ta đã học:

1. Công thức về chuyển động thẳng nhanh dần đều để tìm gia tốc.
2. Định luật II Newton để tìm lực phát động.

Bước 1: Tính gia tốc của ô tô.

Vì ô tô chuyển động nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, chúng ta có công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và thời gian là:

\(v = v_0 + at\)

Trong đó:

• \(v\) là vận tốc cuối.
• \(v_0\) là vận tốc đầu.
• \(a\) là gia tốc.
• \(t\) là thời gian.

Thay các giá trị đã biết vào công thức, ta có:

\(20 \, m/s = 0 \, m/s + a \times 10 \, s\)

Suy ra gia tốc \(a\):

\(a = \frac{20 \, m/s}{10 \, s}\)

\(a = 2 \, m/s^2\)

Vậy, gia tốc của ô tô là \(2 \, m/s^2\).

Bước 2: Áp dụng Định luật II Newton để tính lực phát động F.

Các lực tác dụng lên ô tô theo phương ngang (phương chuyển động) bao gồm:

• Lực phát động F (cùng chiều chuyển động).
• Lực cản \(F_c\) (ngược chiều chuyển động).

Theo Định luật II Newton, hợp lực tác dụng lên vật bằng tích của khối lượng vật và gia tốc của vật:

\(F_{hl} = ma\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô. Hợp lực tác dụng lên ô tô theo chiều này sẽ là:

\(F_{hl} = F – F_c\)

Do đó, chúng ta có phương trình Định luật II Newton cho chuyển động của ô tô:

\(F – F_c = ma\)

Từ phương trình này, chúng ta có thể biểu diễn lực phát động F như sau:

\(F = ma + F_c\)

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

• \(m = 1000 \, kg\)
• \(a = 2 \, m/s^2\)
• \(F_c = 1500 \, N\)

\(F = (1000 \, kg) \times (2 \, m/s^2) + 1500 \, N\)

\(F = 2000 \, N + 1500 \, N\)

\(F = 3500 \, N\)

Kết luận:

Vậy, độ lớn của lực phát động F tác dụng lên ô tô là \(3500 \, N\).

Các em thấy không, chỉ cần nắm vững các công thức và phân tích đề bài kỹ lưỡng là chúng ta có thể giải quyết được bài toán một cách dễ dàng. Hãy luyện tập thật nhiều để thành thạo nhé!

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em đừng ngần ngại hỏi thầy nhé!