Bài 14 trang 22 SGK Vật lí 10

Đề bài

Một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 40 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau hai phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của đoàn tàu

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.

Hướng dẫn giải

+ Công thức vận tốc: v = v₀ + at

+ Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng biến đổi đều: \(s = {v_0}t + {1 \over 2}a{t^2}\)

Lời giải chi tiết

Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian lúc tàu bắt đầu hãm phanh, chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu.

Ta có: \({v_0} = 40km/h = {{40.1000} \over {3600}} = {{100} \over 9}m/s;\) \(v = 0\); \(t=2\text{ phút}=120\;s\)

(Vì sau 2 phút tàu dừng lại nên vận tốc lúc sau của tàu bằng 0, \(v=0\))

a) Gia tốc của đoàn tàu: \(a = {{v - {v_0}} \over t} = {{0 - {{100} \over 9}} \over {120}} =  - 0,0925\left( {m/{s^2}} \right)\)

b) Quãng đường tàu đi được trong thời gian hãm:

\(s = {v_0}t + {{a{t^2}} \over 2} \)\(\;= {{100} \over 9}.120 + {{\left( { - 0,0925} \right){{.120}^2}} \over 2} = 667,3m\)