Một ca nô cứu hộ lũ lụt ở huyện lệ thủy khi chạy xuôi dòng từ cầu sơn thủy đến cầu xuân phong mất thời gian 2 giờ , khi chạy về mất thời gian 4 giờ . hỏi nếu ca nô tắt máy trôi theo dòng từ cầu Sơn Thủy đến cầu Xuân Phong mất thời gian bao lâu? ( cho chuyển động của ca no là chuyển động thẳng đều , vận tốc nước không thay đổi )
Đáp án:
\(t = 8h\)
Giải thích các bước giải:
Khi ca nô xuôi dòng:
\(s = {v_{xd}}{t_{xd}} = ({v_t} + {v_n}).2\)
Khi ca nô ngược dòng:
\(\begin{array}{l}
s = {v_{nd}}{t_{nd}} = ({v_t} – {v_n}).4\\
\Rightarrow ({v_t} + {v_n}).2 = ({v_t} – {v_n}).4\\
\Rightarrow 2{v_t} = 6{v_n}\\
\Rightarrow {v_t} = 3{v_n}
\end{array}\)
Thời gian khi ca nô tắt máy trôi theo nước là:
\(t = \dfrac{s}{{{v_n}}} = \dfrac{{({v_t} + {v_n}).2}}{{{v_n}}} = \dfrac{{(3{v_n} + {v_n})2}}{{{v_n}}} = 8h\)
Gọi $v_{cn}, v_n$ lần lượt là vận tốc của ca nô và vận tốc của nước
Từ công thức $s=vt$ ta có:
– Khi ca nô xuôi dòng:
$s=2(v_{cn}+v_n)$ (1)
– Khi ca nô ngược dòng:
$s=4(v_{cn}-v_n)$ (2)
Từ (1) và (2)
⇒ $2(v_{cn}+v_n)=4(v_{cn}-v_n)$ ⇔ $2v_{cn}+2v_n=4v_{cn}-4v_n$
⇔ $2v_{cn}=6v_n$ ⇒ $v_{cn}=3v_n$ (3)
Thay (3) vào (1)
⇒ $s=2(3v_n+v_n)$ ⇔ $s=8v_n$
– Khi ca nô tắt máy trôi theo dòng nước:
$s=v_nt$ ⇔ $8v_n=v_nt$
⇒ $t=8h$