Một vật có khối lượng m=15kg bắt đầu chuyển động với tác dụng của 1 lực kéo, đi được quãng đường s trong thời gian 12s . Đặt thêm lên nó một vật khác có khối lượng 10kg. Để thực hiện quãng đường s và cũng với lực kéo nói trên, thời gian chuyển động phải bằng bao nhiêu? (làm rõ ra xíu giúp mình?
Đáp án: `t_2=4\sqrt{15}s`
Tóm tắt:
`m_1=m=15 \ kg`
`t_1=12s`
$m_2=m+m’=15+10=25 \ (kg)$
`F_2=F_1=F`
`s_2=s_1=s`
————————–
`t_2=?`
Giải:
Ta có:
`F_1=m_1a_1`
→ `a_1=\frac{F_1}{m_1}=\frac{F}{15}`
`s_1=\frac{1}{2}a_1t_1^2`
→ $t_1^2=\dfrac{2s_1}{a_1}=\dfrac{2s}{\dfrac{F}{15}}=\dfrac{30s}{F}$ (1)
`F_2=m_2a_2`
→ `a_2=\frac{F_2}{m_2}=\frac{F}{25}`
`s_2=\frac{1}{2}a_2t_2^2`
→ $t_2^2=\dfrac{2s_2}{a_2}=\dfrac{2s}{\dfrac{F}{25}}=\dfrac{50s}{F}$ (2)
Lấy (1) chia (2) vế theo vế
→ `\frac{t_1^2}{t_2^2}=\frac{30}{50}`
→ `(\frac{t_1}{t_2})^2=\frac{3}{5}`
→ `\frac{t_1}{t_2}=\sqrt{\frac{3}{5}}`
→ $t_2=\dfrac{t_1}{\sqrt{\dfrac{3}{5}}}=\dfrac{12}{\sqrt{\dfrac{3}{5}}}=4\sqrt{15} \ (s)$
Đáp án:
Thời gian để đi đoạn s lúc sau là 15,48s
Giải thích các bước giải:
Gia tốc ban đầu là:
${m_1}{a_1} = F \Rightarrow {a_1} = \dfrac{F}{{{m_1}}} = \dfrac{F}{{15}}$
Gia tốc lúc sau là:
${m_2}{a_2} = F \Rightarrow {a_2} = \dfrac{F}{{{m_2}}} = \dfrac{F}{{25}}$
Thời gian để đi đoạn s lúc sau là:
$\begin{array}{l}
s = \dfrac{1}{2}{a_1}{t_1}^2 = \dfrac{1}{2}{a_2}{t_2}^2\\
\Rightarrow {t_2} = \sqrt {\dfrac{{{a_1}}}{{{a_2}}}} {t_1} = \sqrt {\dfrac{{\dfrac{F}{{15}}}}{{\dfrac{F}{{25}}}}} {t_2} = 1,29.12 = 15,48s
\end{array}$