Một chiếc ô tô di chuyển trên một con đường, theo quỹ đạo thẳng, với tốc độ không đổi là $$108 \mathrm{~km} / \mathrm{h}$$. Khi đầu xe của nó cách 57 mét so với đèn giao thông, đèn chuyển từ xanh sang vàng, và thời gian mà tài xế mất để bắt đầu đạp phanh là nửa giây, sau đó đã áp dụng cho xe một gia tốc âm không đổi là $$10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$$, cho đến khi dừng hẳn chuyển động của ô tô. Có thể khẳng định rằng tài xế sẽ bị phạt vì đầu xe của anh ta đã vượt qua vạch đèn giao thông, một khoảng cách, tính bằng mét, bằng

Một chiếc ô tô di chuyển trên một con đường, theo quỹ đạo thẳng, với tốc độ không đổi là 

. Khi đầu xe của nó cách 57 mét so với đèn giao thông, đèn chuyển từ xanh sang vàng, và thời gian mà tài xế mất để bắt đầu đạp phanh là nửa giây, sau đó đã áp dụng cho xe một gia tốc âm không đổi là 

, cho đến khi dừng hẳn chuyển động của ô tô. Có thể khẳng định rằng tài xế sẽ bị phạt vì đầu xe của anh ta đã vượt qua vạch đèn giao thông, một khoảng cách, tính bằng mét, bằng

Vật lí

Để giải quyết vấn đề này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:

1. Chuyển đổi tốc độ của ô tô sang mét mỗi giây (m/s), vì gia tốc được tính bằng m/s².
2. Tính khoảng cách di chuyển trong thời gian phản ứng của tài xế (0,5 giây).
3. Tính khoảng cách di chuyển trong quá trình phanh cho đến khi dừng hẳn xe.
4. Cộng các khoảng cách của bước 2 và 3 và kiểm tra xem tổng này có lớn hơn khoảng cách ban đầu đến đèn giao thông (57 mét) không.
5. Xác định khoảng cách mà xe đã vượt qua vạch đèn giao thông, nếu có.

Bước 1: Chuyển đổi tốc độ sang m/s




Bước 2: Khoảng cách di chuyển trong thời gian phản ứng




Bước 3: Khoảng cách di chuyển trong quá trình phanh
Để tính khoảng cách phanh, chúng ta sử dụng phương trình chuyển động đồng đều biến đổi:



Nơi:
- $ v $ là tốc độ cuối cùng (0 m/s, vì xe dừng lại),
- $ v_0 $ là tốc độ ban đầu (30 m/s),
- $ a $ là gia tốc âm (-10 m/s², dấu âm vì đang giảm tốc),
- $ d $ là khoảng cách phanh.

Sắp xếp lại phương trình để giải $ d $:




Bước 4: Cộng các khoảng cách phản ứng và phanh




Bước 5: Xác định khoảng cách đã vượt qua
Tổng khoảng cách đã di chuyển (60 m) lớn hơn khoảng cách đến đèn giao thông (57 m), vì vậy xe đã vượt qua vạch đèn giao thông. Để tìm xem nó đã vượt qua bao xa:




Vì vậy, câu trả lời đúng là lựa chọn (d) 3,0 mét. Tài xế sẽ bị phạt vì đã vượt qua vạch đèn giao thông 3 mét.

UNICID

Xe ô tô vượt qua vạch đèn giao thông bao xa sau khi đèn chuyển sang vàng, biết vận tốc ban đầu, gia tốc phanh, thời gian phản ứng của tài xế và khoảng cách đến đèn giao thông?

Câu hỏi về Động học: Chuyển động Biến đổi Đều

Môn học Vật lí

Vật lí

Nguồn UNICID

UNICID

Chủ đề Động học: Chuyển động Biến đổi Đều

Động học: Chuyển động Biến đổi Đều

Độ khó Trung bình

Trung bình

(UNICID 2023) - Câu hỏi Trung bình trên Vật lí