Vì sao cùng một xe va chạm vào đệm dài hơn thường cần lực hãm trung bình theo quãng đường nhỏ hơn?

Giải thích nguyên lý

Định lí động năng liên hệ tổng công với biến thiên động năng. Nếu cùng khối lượng, cùng tốc độ đầu và cuối dừng, tổng công hãm như nhau. Trải công âm ấy trên quãng hãm dài hơn làm độ lớn lực hãm trung bình theo quãng đường nhỏ hơn.

Ví dụ tính từng bước

Xe mô hình 2 kg đi 3 m/s có động năng 9 J. Dừng trong 0,03 m cần độ lớn lực hãm trung bình theo quãng đường 9/0,03 = 300 N. Nếu dừng trong 0,09 m, giá trị còn 100 N, khi các lực hãm là hợp lực dọc đường.

Điểm dễ hiểu sai

Đây là trung bình theo quãng đường, không nhất thiết bằng trung bình theo thời gian và không cho lực cực đại. Không suy mức chấn thương chỉ từ một số trung bình.

Tự kiểm tra

Kiểm công hai lượt: −300 × 0,03 và −100 × 0,09 đều bằng −9 J.

Điều kiện áp dụng

Đệm và xe là mô hình; không thử va chạm người, không bỏ qua mọi lực khác nếu chúng làm công đáng kể.

Đọc hình minh họa

Hai xe giống nhau bị hãm trong đệm có đoạn nén 0,03 m và 0,09 m; độ dài hãm được đo riêng. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Công của lực bằng Fs cos alpha khi nào Định lí động năng liên hệ tổng công ra sao