Trong một cuộc đua xe đạp, trên một đoạn đường thẳng, xe của vận động viên Nam đang dẫn đầu với vận tốc 8m/s . Xe của vận động viên Quốc chạy thứ nhì, cách Nam 10m và đang có vận tốc 6m/s thì tăng tốc với gia tốc không đổi. Sau 20s thì Quốc bắt kịp Nam. Sau khi bắt kịp Nam, Quốc giữ vận tốc không đổi. Ngay sau đó Nam tăng tốc, sau 30s thì cả hai cùng về tới đích. Để Nam có thể về đích cùng lúc với Quốc thì Nam phải tăng tốc với gia tốc là bao nhiêu?
Quảng cáo
1 câu trả lời 2128
Chọn gốc tọa độ là vị trí của Quốc khi bắt đầu tăng tốc, chiều dương là chiều chuyển động, gốc thời gian là khi này. Phương trình chuyển động của Nam và của Quốc lần lượt là:
xN=12t+10;xQ=12at2+10txN=12t+10;xQ=12at2+10t.
Sau 10s10s, Nam chạy được quãng đường:
xN=12.10+10=130(m)xN=12.10+10=130(m).
Khi này, Quốc có cùng vị trí với Nam nên gia tốc của Quốc được tính:
xQ=12a.102+10.10=130(m);a=0,6m/s2xQ=12a.102+10.10=130(m);a=0,6m/s2.
Vận tốc của Quốc khi này bằng:
vQ=at+10=0,6.10+10=16m/svQ=at+10=0,6.10+10=16m/s.
b) Ở giai đoạn thứ hai, các phương trình chuyển động của Quốc và Nam lần lượt là:
x′Q=16t′+130;x′N=0,22t′2+12t′+130xQ′=16t′+130;xN′=0,22t′2+12t′+130.
Sau cùng thời gian t′t′, hai vận động viên về đến đích cùng lúc nên:
x′Q=x′N;16t′+130=0,22t′2+12t′+130xQ′=xN′;16t′+130=0,22t′2+12t′+130.
Phương trình trên cho ta hai nghiệm : t′=0vàt′=40st′=0vàt′=40s.
Vậy, đích cách hai vận động viên lúc chạy ngang nhau là:
x′Q−130=16.40=6,4.102mxQ′−130=16.40=6,4.102m.
Vận tốc của Quốc tại đích vẫn bằng 16m/s16m/s.
Vận tốc của Nam tại đích: v′N=0,2t′+12=0,2.40+12=20m/svN′=0,2t′+12=0,2.40+12=20m/s.
xN=12t+10;xQ=12at2+10txN=12t+10;xQ=12at2+10t.
Sau 10s10s, Nam chạy được quãng đường:
xN=12.10+10=130(m)xN=12.10+10=130(m).
Khi này, Quốc có cùng vị trí với Nam nên gia tốc của Quốc được tính:
xQ=12a.102+10.10=130(m);a=0,6m/s2xQ=12a.102+10.10=130(m);a=0,6m/s2.
Vận tốc của Quốc khi này bằng:
vQ=at+10=0,6.10+10=16m/svQ=at+10=0,6.10+10=16m/s.
b) Ở giai đoạn thứ hai, các phương trình chuyển động của Quốc và Nam lần lượt là:
x′Q=16t′+130;x′N=0,22t′2+12t′+130xQ′=16t′+130;xN′=0,22t′2+12t′+130.
Sau cùng thời gian t′t′, hai vận động viên về đến đích cùng lúc nên:
x′Q=x′N;16t′+130=0,22t′2+12t′+130xQ′=xN′;16t′+130=0,22t′2+12t′+130.
Phương trình trên cho ta hai nghiệm : t′=0vàt′=40st′=0vàt′=40s.
Vậy, đích cách hai vận động viên lúc chạy ngang nhau là:
x′Q−130=16.40=6,4.102mxQ′−130=16.40=6,4.102m.
Vận tốc của Quốc tại đích vẫn bằng 16m/s16m/s.
Vận tốc của Nam tại đích: v′N=0,2t′+12=0,2.40+12=20m/svN′=0,2t′+12=0,2.40+12=20m/s.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
153566 -
99984
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
61342
Gửi báo cáo thành công!
