Từ 1 đỉnh tháp cao 20m, người ta buông 1 vật. Sau 2s thì người ta lại buông vật thứ 2 ở tầng thấp hơn đỉnh tháp 5m. Chọn trục Oy thẳng đứng, gốc O ở đỉnh tháp, chiều dương hướng xuống, thời gian lúc vật 1 bắt đầu rơi, g=10m/s2 .
a. Lập phương trình chuyển động và phương trình vận tốc của 2 vật
b. Hai vật có chạm đất cùng lúc không ?
c. Vận tốc lúc chạm đất của mỗi vật là bao nhiêu ?
Đáp án:
a>
\(\begin{align}
& {{v}_{1}}=10t \\
& {{v}_{2}}=10t-20 \\
\end{align}\)
b> Không
c>v1=20m/s
Giải thích các bước giải:
Chọn trục Oy thẳng đứng, gốc O ở đỉnh tháp, chiều dương hướng xuống, thời gian lúc vật 1 bắt đầu rơi, g=10m/s2 .
Phương trình chuyển động
\(\begin{align}
& {{x}_{1}}=\dfrac{1}{2}.g.t \\
& {{x}_{2}}=5+\dfrac{1}{2}.g.(t-2) \\
\end{align}\)
Phương trình vận tốc:
\(\begin{align}
& {{v}_{1}}=g.t \\
& {{v}_{2}}=g.(t-2) \\
\end{align}\)
b> vật một chạm đất khi:
\(h{}_{1}=\dfrac{1}{2}.g.{{t}^{2}}\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2.20}{10}}=2s\)
Vật 2 Chạm đất khi
\(h{}_{2}=\dfrac{1}{2}.g.{{(t-2)}^{2}}\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2.(20-5)}{10}}+2=2+\sqrt{3}\approx 3,7s\)
=> 2 vật không chạm đất cùng lúc
c> Vận tốc chạm đất:
\(\begin{align}
& v_{1}^{2}=2.g.h\Rightarrow {{v}_{1}}=\sqrt{2.10.20}=20m/s \\
& v_{2}^{2}=2.g.(h-5)\Rightarrow {{v}_{2}}=\sqrt{2.10.15}=10\sqrt{3}m/s \\
\end{align}\)