Chào các em học sinh yêu quý! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài tập Vật lý thú vị về chuyển động thẳng biến đổi đều. Thầy/Cô sẽ hướng dẫn các em từng bước thật chi tiết, dựa trên kiến thức mà chúng ta đã học trong Sách giáo khoa Vật lý lớp 11.

Chúng ta bắt đầu với bài tập số 5 nhé.

Tóm tắt đề bài:

Khối lượng ô tô: \( m = 3 \) tấn = \( 3000 \) kg.
Thời gian đi: \( t_1 = 10 \) s.
Quãng đường đi được sau \( t_1 \): \( s_1 = 25 \) m.
Bỏ qua ma sát.

Yêu cầu:

a) Tìm lực phát động của động cơ xe (\( F \)).
b) Tìm vận tốc (\( v_2 \)) và quãng đường (\( s_2 \)) xe đi được sau \( t_2 = 20 \) s.

Phân tích và giải bài:

Chúng ta nhận thấy rằng ô tô chuyển động nhanh dần đều vì sau khi khởi hành, nó đi được quãng đường nhất định trong một khoảng thời gian. Khởi hành có nghĩa là vận tốc ban đầu \( v_0 = 0 \).

Phần a) Tìm lực phát động của động cơ xe.

Để tìm lực phát động, chúng ta cần áp dụng Định luật II Newton. Tuy nhiên, trước hết, chúng ta cần xác định gia tốc của chuyển động.

Chúng ta có công thức tính quãng đường trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
Trong trường hợp này, \( v_0 = 0 \), \( t = t_1 = 10 \) s, và \( s = s_1 = 25 \) m.
Thay số vào công thức, ta có:
\( 25 = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} a \cdot (10)^2 \)
\( 25 = \frac{1}{2} a \cdot 100 \)
\( 25 = 50 a \)

Từ đó, ta tính được gia tốc \( a \):
\( a = \frac{25}{50} = 0.5 \) (m/s\(^2\))

Bây giờ, chúng ta áp dụng Định luật II Newton cho ô tô. Vì bỏ qua ma sát, lực phát động \( F \) là hợp lực tác dụng lên ô tô.
Định luật II Newton phát biểu rằng:
\[ \vec{F} = m \vec{a} \]
Trong trường hợp chuyển động thẳng, ta có thể viết dưới dạng đại số:
\( F = m a \)

Thay số vào, ta được lực phát động của động cơ xe:
\( F = 3000 \cdot 0.5 \)
\( F = 1500 \) N.

Vậy, lực phát động của động cơ xe là 1500 N.

Phần b) Tìm vận tốc và quãng đường xe đi được sau 20s.

Chúng ta đã có gia tốc \( a = 0.5 \) m/s\(^2\)) và vận tốc ban đầu \( v_0 = 0 \).
Để tìm vận tốc của xe sau \( t_2 = 20 \) s, ta sử dụng công thức vận tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
\[ v = v_0 + a t \]
Thay số vào, ta có:
\( v_2 = 0 + 0.5 \cdot 20 \)
\( v_2 = 10 \) m/s.

Vậy, vận tốc của xe sau 20s là 10 m/s.

Tiếp theo, chúng ta tìm quãng đường xe đi được sau \( t_2 = 20 \) s. Chúng ta lại sử dụng công thức tính quãng đường đã nêu ở phần a).
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
Thay số vào, ta có:
\( s_2 = 0 \cdot 20 + \frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot (20)^2 \)
\( s_2 = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot 400 \)
\( s_2 = 0.25 \cdot 400 \)
\( s_2 = 100 \) m.

Vậy, quãng đường xe đi được sau 20s là 100 m.

Kết luận:

a) Lực phát động của động cơ xe là \( 1500 \) N.
b) Vận tốc xe đi được sau 20s là \( 10 \) m/s, và quãng đường xe đi được sau 20s là \( 100 \) m.

Các em thấy bài tập này có dễ hiểu không? Quan trọng là chúng ta phải nắm vững công thức và áp dụng đúng các định luật vật lý. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy/cô nhé! Chúng ta sẽ tiếp tục luyện tập với nhiều bài tập khác để nâng cao kỹ năng giải bài tập.