Bài 19.7 trang 35, 36, 37 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Lực đẩy tối đa có thể tác dụng lên một chiếc xe thể thao để nó chuyển động trên mặt đường nằm ngang là 500...

Lực đẩy tối đa có thể tác dụng lên một chiếc xe thể thao để nó chuyển động trên mặt đường nằm ngang là 500 N. Biết lực cản của không khí tác dụng lên xe phụ thuộc vào vận tốc (v) theo công thức F = 0,2v². Hãy xác định tốc độ tối đa của xe.

Phương pháp giải :

Theo công thức tính lực tổng hợp ta có: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow {{F_c}} \)

Theo định luật II Newton, ta có: \(\overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow {{F_c}} = m\overrightarrow a \).

Chọn chiều (+) là chiều của chuyển động.

Để xa đạt tốc độ tối đa thì a = 0 hay F_đẩy = F_cản

Lời giải chi tiết:

Chọn chiều (+) là chiều của chuyển động.

Theo công thức tính lực tổng hợp ta có: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow {{F_c}} \)

Theo định luật II Newton, ta có: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_d}} + \overrightarrow {{F_c}} = m\overrightarrow a \).

Chiếu lên chiều (+) của chuyển động ta được:

F = F_đẩy – F_cản = 500 – 0,5v² = ma.

Để xa đạt tốc độ tối đa thì a = 0 hay F_đẩy = F_cản ó 500 – 0,5v² = 0

=> |v| = 50 m/s.

Vậy tốc độ tối đa của xe là 50 m/s.