Giải bài tập 5 Tốc độ và vận tốc
Giải bài 5 Tốc độ và vận tốc trong sách Giải bài tập Vật lý lớp 10
Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách xác định vận động viên nhanh nhất ở các cự ly khác nhau như 100m, 200m và 400m. Với hai cách tiếp cận khác nhau, chúng ta sẽ có cái nhìn rõ ràng hơn về cơ hội thắng cuộc của vận động viên.
I. Tốc độ
1. Tốc độ trung bình
Thảo luận: Một vận động viên đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự ly khác nhau. Hãy sử dụng hai cách tiếp cận sau để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự ly nào?
Hướng dẫn giải:
Cách 1: So sánh quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian (1 giây):
- Cự ly 100m: 10,02m/s
- Cự ly 200m: 10,03m/s
- Cự ly 400m: 9,2m/s
=> Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự ly 200m.
Cách 2: So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường (100m):
- Cự ly 100m: 9,98s
- Cự ly 200m: 9,97s
- Cự ly 400m: 10,8s
=> Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự ly 200m.
Qua đó, chúng ta đã biết cách tính tốc độ và áp dụng nó vào việc xác định vận động viên nhanh nhất ở các cự ly khác nhau. Hy vọng, các bạn học sinh đã hiểu rõ bài học và có thể áp dụng kiến thức này vào thực tế.
Bài tập và hướng dẫn giải
Câu hỏi 1. Tại sao tốc độ trong công thức 5.1b được gọi là tốc độ trung bình
Câu hỏi 2. Hãy tính tốc độ trung bình ra m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào bảng 5.2
2. Tốc độ tức thời
Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7h. Sau 5 phút, xe đạt tốc độ 30 km/h, sau 10 phút nữa tăng tốc độ lên thêm 15 km/h. Gần đến trường, xe giảm dần tốc độ và dừng trước cổng trường lúc 7h30.
a. Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Biết quãng đường từ nhà đến trường là 15 km.
b. Tính tốc độ của xe vào lúc 7h15 phút. và 7h30 phút. tốc độ này là tốc độ gì.
II. Vận tốc
1. Vận tốc trung bình
Câu hỏi 1 : Một người đi xe máy qua ngã tư với tốc độ trung bình 30 km/h theo hướng Bắc. Sau 3 phút, người đó đến vị trí nào trên hình ?
Câu hỏi 2. Theo em biểu thức nào sau đây xác định giá trị vận tốc ? Tại sao ?
a. $\frac{s}{t}$
b. vt
c. $\frac{d}{t}$
d. dt
2. Vận tốc tức thời
Bạn A đi học từ nhà đến trường theo lộ trình ABC hình 5.2. Biết bạn A đi đoạn đường AB = 400 m hết 6 phút. đoạn Bc = 300m hết 4 phút. Xác định tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của A khi đi từ nhà đến trường.
3. Tổng hợp vận tốc
a. Tổng hợp hai vận tốc cùng phương
Câu hỏi 1. Hãy xác định vận tốc của người này so với mặt đường nếu người này chuyển động về cuối đoàn tàu với vận tốc có cùng độ lớn 1m/s
Câu hỏi 2. Một người bơi trong bể bơi yên lặng có thể đạt với vận tốc 1m/s. Nếu người này bơi xuôi dòng sông có dòng chảy với vận tốc 1m/s thì có thể đạt tối đa vận tốc là bao nhiêu ?
Câu hỏi 3. Một ca nô chạy hết tốc lực trên mặt nước yên lặng có thể đạt 21.5 km/h. Ca nô này chạy xuôi dòng sông trong một giờ rồi quay lại thì phải mất 2h nữa mới về tới vị trí ban đầu. Hãy tính vận tốc chảy của dòng sông.
b. Tổng hợp hai vận tốc vuông góc với nhau
Câu hỏi 1. Một máy bay đang bay theo hướng Bắc với vận tốc 200m/s thì bị gió từ hướng tây thổi vào với vận tốc 20m/s. Xác định vận tốc tổng hợp của máy bay lúc này.
Câu hỏi 2. Một người lái máy bay thể thao đang tập bay ngang. Khi bay từ A đến B thì vận tốc tổng hợp của máy bay là 15m/s theo hướng 60 độ Đông- Bắc và vận tốc của gió là 7.5 m/s theo hướng Bắc. Hãy chứng minh rằng, khi bay từ A đến B thì người lái phải luôn hướng máy bay về hướng Đông.
Phần em có thể
Câu hỏi 1. Tự xác định được tốc độ chuyển động của mình trong một số trường hợp đơn giản.
Câu hỏi 2. Sử dụng đúng các thuật ngữ tốc độ và vận tốc trong các tình huống khác nhau.