Dữ kiện bài toán:

Vận tốc ban đầu: v₀ = 54 km/h = 15 m/s
Vận tốc cuối: v = 5 m/s
Quãng đường đi được: s = 250 m
Giải:

Bước 1: Tính gia tốc của ô tô:

Để tính gia tốc, ta sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường trong chuyển động thẳng chậm dần đều: v² = v₀² + 2as

=> a = (v² - v₀²) / (2s) = (5² - 15²) / (2 * 250) = -0.4 m/s²

Bước 2: Tính thời gian chuyển động:

Sử dụng công thức vận tốc: v = v₀ + at

=> t = (v - v₀) / a = (5 - 15) / (-0.4) = 25 s

Bước 3: Tính quãng đường đi được:

Sử dụng công thức quãng đường: s = v₀t + 0.5at²

=> s = 15 * 25 + 0.5 * (-0.4) * 25² = 250 m

Bước 4: Tính vận tốc trung bình:

Vận tốc trung bình = Tổng quãng đường / Tổng thời gian = 250m / 25s = 10 m/s = 36 km/h

Kết luận:

Vận tốc trung bình của ô tô trong quá trình hãm phanh là 36 km/h, không phải 27 km/h như đề bài đưa ra.

Lý giải:

Vận tốc trung bình không phải là trung bình cộng của vận tốc đầu và cuối: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, vận tốc thay đổi liên tục theo thời gian, do đó không thể tính vận tốc trung bình đơn giản bằng cách lấy trung bình cộng của vận tốc đầu và cuối.
Vận tốc trung bình phụ thuộc vào quãng đường và thời gian: Vận tốc trung bình được tính bằng tổng quãng đường chia cho tổng thời gian, không phụ thuộc vào gia tốc của chuyển động.