Một ôtô có khối lượng \(1,5\) tấn tắt máy chuyển động chậm dần đều từ vận tốc ban đầu \(10m/s\) dưới tác dụng của lực ma sát. Công suất của lực ma sát từ lúc ô tô tắt máy cho đến lúc dừng lại là bao nhiêu? Biết hệ số ma sát \(0,2\), cho \(g = 10m/{s^2}\)

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe sau khi tắt máy

Áp dụng biểu thức định luật II – Newton, ta có: \(\overrightarrow {{F_{ms}}}  = m\overrightarrow a \)

Chiếu theo chiều dương đã chọn, ta được

\(\begin{array}{l} - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow  - \mu mg = ma\\ \Rightarrow a =  - \mu g =  - 0,2.10 =  - 2m/{s^2}\end{array}\)

 + Ta có vận tốc ban đầu của xe \({v_0} = 10m/s\) khi xe dừng lại vận tốc của xe \(v = 0m/s\)

Áp dụng hệ thức liên hệ, ta có: \({v^2} - v_0^2 = 2as\)

=> Quãng đường xe chuyển động từ khi tắt máy đến khi dừng lại là: \(s = \dfrac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \dfrac{{0 - {{10}^2}}}{{2.\left( { - 2} \right)}} = 25m\)

+ Ta có phương trình vận tốc từ khi xe tắt máy: \(v = {v_0} + at = 10 - 2t\)

=> Thời gian từ lúc ô tô tắt máy đến khi dừng lại: \(t = \dfrac{{v - {v_0}}}{a} = \dfrac{{0 - 10}}{{ - 2}} = 5s\)

+ Công của lực ma sát:

\(\begin{array}{l}A = {F_{ms}}.s.c{\rm{os18}}{{\rm{0}}^0} = \mu mg.s\cos {180^0}\\ = 2.\left( {1,5.100} \right).10.25.cos{180^0} =  - 75000J\end{array}\)

+ Công suất của lực ma sát từ lúc ô tô tắt máy đến khi dừng lại: \(P = \dfrac{{\left| A \right|}}{t} = \dfrac{{75000}}{5} = 15000J/s\)