Một xe tải khối lượng 2,5 tấn ban đầu đứng yên, bắt đầu chuyển động nhanh dần nhờ có lực kéo hướng theo phương ngang. Sau khi đi được quãng đường 144m thì đạt vận tốc 12m/s. Hệ số ma sát giữa xe và mặt đường là μ = 0,04. Tính công của các lực tác dụng lên xe và công suất trung bình của lực kéo trên quãng đường 144m đầu tiên. Lấy g = 10 m/s2.
Định luật II Newton:
\(\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F_{ms}}+\overrightarrow{F}+\overrightarrow{N}=m.\overrightarrow{a}\)
Chiếu lên phương chuyển động:
\(-\mu mg+F=m.\dfrac{v^2}{2S}\\ \Rightarrow F=\dfrac{mv^2}{2S}+\mu mg=\dfrac{2500.12^2}{2.144}+0,04.2500.10=2250\left(N\right)\)
Công của lực F: \(A_F=F.S=2250.144=324000\left(J\right)\)
Công lực ma sát: \(A_{ms}=\mu mg.S=0,04.2500.10.144=144000\left(J\right)\)
Các lực còn lại không sinh công.
Công suất lực kéo: \(P=\dfrac{A_F}{t}=\dfrac{A_F}{\sqrt{\dfrac{2S}{a}}}=\dfrac{324000}{\sqrt{\dfrac{2.144}{0,5}}}=13500\left(W\right)\)
