Một xe đạp có khối lượng 10kg đang di chuyển với vận tốc 14,4 km/h; tính động năng của xe đạp tại thời điểm đó

Để tính động năng (K) của xe đạp, ta sử dụng công thức:

\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]

Trong đó:
- \( m \) là khối lượng (10 kg)
- \( v \) là vận tốc (14,4 km/h), nhưng trước tiên ta cần đổi vận tốc này sang mét trên giây (m/s) bằng cách nhân với \( \frac{1000}{3600} \):

\[ v = 14,4 \, \text{km/h} = \frac{14,4 \times 1000}{3600} \approx 4 \, \text{m/s} \]

a) Tính động năng:

\[ K = \frac{1}{2} \times 10 \, \text{kg} \times (4 \, \text{m/s})^2 \]

\[ K = \frac{1}{2} \times 10 \times 16 \]

\[ K = 5 \times 16 = 80 \, \text{J} \]

Vậy động năng của xe đạp tại thời điểm đó là 80 J (joule).

b) Nếu vận tốc của xe đạp tăng gấp đôi, tức là thành \( 2v = 2 \times 4 \, \text{m/s} = 8 \, \text{m/s} \). Ta tính động năng mới:

\[ K' = \frac{1}{2} m (2v)^2 = \frac{1}{2} m (4v^2) = 4 \times \frac{1}{2} m v^2 = 4K \]

Điều này có nghĩa là động năng sẽ tăng gấp 4 lần khi vận tốc tăng gấp đôi.

Kết luận:
- a) Động năng của xe đạp là 80 J.
- b) Nếu vận tốc tăng gấp đôi, động năng sẽ tăng gấp 4 lần.