Sau khi tắt máy để xuống một dốc phẳng, một ô tô khối lượng 1000 kg

* Hướng dẫn giải

Theo định luật II Niu-tơn, chuyển động thẳng của ô tô trên mặt dốc được mô tả bởi phương trình :

ma = F + $P_1$ + $F_{ms}$ = F + mgsin$\alpha$ + $\mu$mgcos$\alpha$ (1)

trong đó a là gia tốc của ô tô, F là lực của động cơ, $P_1$ = mg sin$\alpha$ là thành phần trọng lực ô tô hướng song song với mặt dốc phẳng nghiêng, $F_{ms}$ = $\mu$mgcos$\alpha$ là lực ma sát của mặt dốc.

Khi ô tô tắt máy (F = 0) và chuyển động đều (a = 0) xuống dốc với vận tốc v = 54 km/h, thì theo (1) ta có :

$P_1$ + $F_{ms}$ = 0 ⇒ mgsin$\alpha$ = -$\mu$mgcos$\alpha$ (2)

Khi ô tô nổ máy (F ≠ 0) và chuyển động đều (a = 0) lên dốc với cùng vận tốc v = 54 km/h = 15 m/s, thì theo (1) ta có :

F + $P_1$ + $F_{ms}$ = 0 ⇒ F = -(mgsin$\alpha$ + $\mu$mgcos$\alpha$) . (3)

Thay (2) vào (3), ta tìm được : |F| = 2mgsina.

Như vậy, ô tô phải có công suất:

P = |F|v= 2.1000.10.0,04.15 = 12 kW