Lúc 6 giờ sáng, một ô tô khởi hành từ địa điểm A đi về phía địa điểm B cách A là 300m, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4m/s2. 10s sau, một xe đạp chuyển động đều khởi hành từ B đi cùng chiều với ô tô. Lúc 6giờ 50giây thì ô tô đuổi kịp xe đạp. Tính vận tốc của xe đạp và tìm khoảng cách giữa hai xe lúc 6 giờ 1 phút ?
Đáp án:
$v_2 = 4,4 m/s$
$\Delta x = 176m$
Giải thích các bước giải:
Quãng đường ô tô đi được trong 10s là:
$s_1 = \dfrac{at^2}{2} = \dfrac{0,4.10^2}{2} = 20 (m)$
Gọi vận tốc của xe đạp là $v_2$.
Chọn gốc toạ độ tại A, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian lúc 6h 10”. Phương trình chuyển động của ô tô và xe đạp lần lượt là:
$x_1 = 20 + \dfrac{0,4.t^2}{2} = 20 + 0,2t^2$. (m – s)
$x_2 = 300 + v_2.t$. (m – s)
Hai xe gặp nhau lúc 6h 50 giây nghĩa là t = 50 (s) nên ta có:
$x_1 = x_2$. và $t = 50$
Suy ra:
$20 + 0,2.50^2 = 300 + v_2.50 \to v_2 = 4,4$
Vậy vận tốc của xe đạp là $v_2 = 4,4 m/s$
Lúc 6h 1′ thì $t’ = 1′ = 60s$ nên ta có:
$x_1 = 20 + 0,2.60^2 = 740 (m)$
$x_2 = 300 + 4.4.60 = 564 (m)$
Khoảng cách hai xe lúc này là:
$\Delta x = |x_2 – x_1| = |564 – 740| = 176 (m)$