a) Công của lực hãm: $A=-F.s$.
Độ biến thiên động năng: $\Delta W_{t}=W_{2đ}-W_{đ1}$.
Theo định lí động năng ta có:
$A=W_{đ2}-W_{đ1} \Rightarrow –F.s=\frac{1}{2}mv_{2}^2-\frac{1}{2}mv_{1}^2=0-\frac{1}{2}mv_{1}^2$
$\Rightarrow s=\frac{mv_{2}^2}{2F}=\frac{40000.10^2}{2.22000}=9,1m$
Khi hãm phanh xe chạy được $9,1m$ thì dừng lại. Vậy xe dừng trước chướng ngại: $10-9,1=0,9m$.
b) Công của lực hãm phanh trên quãng đường $s=10m$
$A=F.s=-8000.10=-80000J$
Động năng ban đầu: $W_{đ1}=\frac{1}{2}mv_{1}^2=\frac{1}{2}4000.10^2=200000J$
Định lý động năng: $A=W_{đ2}-W_{đ1}=\frac{1}{2}mv_{2}^2-\frac{1}{2}mv_{1}^2$
Động năng của ôtô khi va vào chướng ngại:
$W_{đ2}=A+W_{đ1}=-80000+200000=120000J$.
Vận tốc của ôtô khi va vào chướng ngại vật:
$v_{2}=\sqrt{\frac{2W_{đ2}}{m}}=\sqrt{\frac{240000}{4000}}=7,74m/s$.