Chào các em! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập về chuyển động thẳng nhanh dần đều rất thú vị. Bài toán này giúp chúng ta ôn lại và vận dụng các công thức cơ bản của loại chuyển động này.

Chúng ta cùng đọc đề bài nhé:
Một xe ô tô bắt đầu chuyển động thẳng nhanh dần đều sau khi đi được quãng đường 200 m đạt tốc độ 72km/h.

Đây là một bài toán cho chúng ta biết về sự thay đổi tốc độ của xe theo quãng đường. Yêu cầu của bài toán là:
a. Tính gia tốc của xe.
b. Sau khoảng thời gian bao nhiêu kể từ khi chuyển động ô tô đạt tốc độ 30m/s.

Nào, chúng ta cùng phân tích và giải bài toán này từng bước một.

—

Phần a: Tính gia tốc của xe

Đầu tiên, chúng ta cần xác định các đại lượng đã cho trong bài toán.
– Xe bắt đầu chuyển động, vậy tốc độ ban đầu \( v_0 \) là 0 m/s.
– Quãng đường đi được là \( s = 200 \) m.
– Tốc độ cuối cùng đạt được là \( v = 72 \) km/h.

Tuy nhiên, đơn vị tốc độ cuối cùng đang là km/h, chúng ta cần đổi nó sang m/s để phù hợp với các đơn vị khác trong công thức vật lý.
\( 72 \) km/h = \( 72 \times \frac{1000}{3600} \) m/s = \( 72 \times \frac{10}{36} \) m/s = \( 2 \times 10 \) m/s = \( 20 \) m/s.
Vậy, \( v = 20 \) m/s.

Chúng ta đang tìm gia tốc \( a \). Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, có một công thức liên hệ giữa tốc độ ban đầu, tốc độ cuối, gia tốc và quãng đường mà không cần đến thời gian. Đó là công thức:
\( v^2 – v_0^2 = 2as \)

Bây giờ, chúng ta chỉ cần thay các giá trị đã biết vào công thức này và giải để tìm \( a \).
\( (20 \text{ m/s})^2 – (0 \text{ m/s})^2 = 2 \times a \times (200 \text{ m}) \)
\( 400 \text{ m}^2/\text{s}^2 – 0 = 400a \text{ m} \)
\( 400 \text{ m}^2/\text{s}^2 = 400a \text{ m} \)

Để tìm \( a \), chúng ta chia cả hai vế cho \( 400 \) m:
\( a = \frac{400 \text{ m}^2/\text{s}^2}{400 \text{ m}} \)
\( a = 1 \text{ m/s}^2 \)

Vậy, gia tốc của xe là \( 1 \) m/s\(^2\). Điều này có nghĩa là cứ mỗi giây, tốc độ của xe tăng thêm \( 1 \) m/s.

—

Phần b: Sau khoảng thời gian bao nhiêu kể từ khi chuyển động ô tô đạt tốc độ 30m/s.

Ở phần này, chúng ta cần tìm thời gian \( t \) để ô tô đạt được tốc độ \( v’ = 30 \) m/s.
Chúng ta đã biết:
– Tốc độ ban đầu \( v_0 = 0 \) m/s.
– Gia tốc \( a = 1 \) m/s\(^2\) (đã tính ở phần a).
– Tốc độ cần đạt tới \( v’ = 30 \) m/s.

Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, chúng ta có công thức liên hệ giữa tốc độ, thời gian và gia tốc:
\( v’ = v_0 + at \)

Bây giờ, chúng ta thay các giá trị đã biết vào công thức này:
\( 30 \text{ m/s} = 0 \text{ m/s} + (1 \text{ m/s}^2) \times t \)
\( 30 \text{ m/s} = 1 \text{ m/s}^2 \times t \)

Để tìm \( t \), chúng ta chia cả hai vế cho \( 1 \) m/s\(^2\):
\( t = \frac{30 \text{ m/s}}{1 \text{ m/s}^2} \)
\( t = 30 \text{ s} \)

Vậy, sau 30 giây kể từ khi chuyển động, ô tô sẽ đạt tốc độ 30 m/s.

—

Tổng kết lại:
a. Gia tốc của xe là \( 1 \) m/s\(^2\).
b. Thời gian để ô tô đạt tốc độ 30 m/s là \( 30 \) giây.

Các em thấy đấy, với các công thức cơ bản của chuyển động thẳng nhanh dần đều, chúng ta hoàn toàn có thể giải quyết được bài toán này. Quan trọng là chúng ta cần xác định đúng các đại lượng đã cho, đổi đơn vị cho phù hợp và lựa chọn đúng công thức.

Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé! Chúc các em học tốt!