Một hòn sỏi rơi tự do có quãng đường rơi tính theo thời gian \(t\) là \(s\left( t \right) = 4,9{t^2}\), trong đó \(s\) tính bằng mét và \(t\) tính bằng giây. Tính gia tốc rơi của hòn sỏi lúc \(t = 3\).
Một viên soi rơi từ độ cao 44,1 m thì quãng đường rơi được biểu diễn bởi công thức \(s\left( t \right) = 4,9{t^2}\), trong đó \(t\) là thời gian tính bằng giây và \(s\) tính bằng mét. Tinh:
a) Vận tốc rơi của viên sỏi lúc \(t = 2\);
b) Vận tốc của viên sỏi khi chạm đất.
a)
Vận tốc rơi của viên sỏi lúc `t=2`:
$v(2) = 9,8 \cdot 2 = 19.6 , \text{m/s}$
b)
Khi viên sỏi chạm đất, quãng đường rơi sẽ bằng độ cao ban đầu:
$s(t) = 4.9t^2 = 44.1$
Giải phương trình trên, ta có:
$t^2 = \frac{44.1}{4.9}$
$t \approx 3,0 \text{giây}$
$v(3.0) = 9,8 \cdot 3,0 = 29,4 \text{m/s}$
Vậy vận tốc của viên sỏi khi chạm đất là $29,4 \text{m/s}$.
a: v(t)=s'(t)=4,9*2t=9,8t
Khi t=2 thì v(2)=9,8*2=19,6(m/s)
b: Quãng đường đi được là 44,1m
=>4,9t^2=44,1
=>t=3
Khi t=3 thì v(3)=9,8*3=29,4(m/s)
Quãng đường rơi tự do của một vật được biểu diễn bởi công thức \(s\left( t \right) = 4,9{t^2}\) với \(t\) là thời gian tính bằng giây và \(s\) tính bằng mét.
Vận tốc trung bình của chuyển động này trên khoảng thời gian \(\left[ {5;t} \right]\) hoặc \(\left[ {t;5} \right]\) được tính bằng công thức \(\frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}}\).
a) Hoàn thiện bảng sau về vận tốc trung bình trong những khoảng thời gian khác nhau. Nêu nhận xét về \(\frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}}\) khi \(t\) càng gần 5.
b) Giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}}\) được gọi là vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \({t_0} = 5\). Tính giá trị này.
c) Tính giới hạn \(\mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \frac{{s\left( t \right) - s\left( {{t_0}} \right)}}{{t - {t_0}}}\) để xác định vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \({t_0}\) nào đó trong quá trình rơi của vật.
a)
\(\begin{array}{l}\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {5;5,1} \right]}\end{array}:t = 5,1 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.5,{1^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{5,1 - 5}} = 49,49\\\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {5;5,05} \right]}\end{array}:t = 5,05 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.5,{{05}^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{5,05 - 5}} = 49,245\\\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {5;5,01} \right]}\end{array}:t = 5,01 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.5,{{01}^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{5,01 - 5}} = 49,049\\\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {5;5,001} \right]}\end{array}:t = 5,001 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.5,{{001}^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{5,001 - 5}} = 49,0049\\\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {4,999;5} \right]}\end{array}:t = 4,999 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.4,{{999}^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{4,999 - 5}} = 48,9951\\\begin{array}{*{20}{l}}{\left[ {4,99;5} \right]}\end{array}:t = 4,99 \Rightarrow \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \frac{{4,9.4,{{99}^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{4,99 - 5}} = 48,951\end{array}\)
Ta thấy: \(\frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}}\) càng gần 49 khi \(t\) càng gần 5.
b)
\(\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{s\left( t \right) - s\left( 5 \right)}}{{t - 5}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9{t^2} - 4,{{9.5}^2}}}{{t - 5}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9\left( {{t^2} - {5^2}} \right)}}{{t - 5}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9\left( {t - 5} \right)\left( {t + 5} \right)}}{{t - 5}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} 4,9\left( {t + 5} \right) = 4,9\left( {5 + 5} \right) = 49\end{array}\)
c)
\(\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \frac{{s\left( t \right) - s\left( {{t_0}} \right)}}{{t - {t_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9{t^2} - 4,9.t_0^2}}{{t - {t_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9\left( {{t^2} - t_0^2} \right)}}{{t - t_0^2}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} \frac{{4,9\left( {t - {t_0}} \right)\left( {t + {t_0}} \right)}}{{t - {t_0}}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{t \to 5} 4,9\left( {t + {t_0}} \right) = 4,9\left( {{t_0} + {t_0}} \right) = 9,8{t_0}\end{array}\)
Trên Mặt Trăng, quãng đường rơi tự do của một vật được cho bởi công thức \(s\left( t \right) = 0,81{t^2}\), trong đó \(t\) là thời gian được tính bằng giây và \({\rm{s}}\) tính bằng mét. Một vật được thả rơi từ độ cao 200 m phía trên Mặt Trăng. Tại thời điểm \(t = 2\) sau khi thả vật đó, tính:
a) Quãng đường vật đã rơi;
b) Gia tốc của vật.
a, Quãng đường vật đã rơi tại thời điểm t = 2s sau khi thả vật đó là:
\(s\left(2\right)=0,81\cdot2^2=3,24\left(m\right)\)
b, Ta có: \(s'\left(t\right)=1,62t\Rightarrow s''\left(t\right)=1,62\)
Gia tốc của vật đã rơi tại thời điểm t = 2s sau khi thả vật đó là:
\(a\left(2\right)=s''\left(2\right)=1,62\left(m/s^2\right)\)
Quãng đường chuyển động của một vật rơi tự do được biểu diễn gần đúng bởi công thức S=5t mũ 2 trong đó t là thời gian tính bằng giây , S tính bằng mét .Vận tốc của vật chuyển động rơi tự do đc cho bởi công thức V = 9,8t với t là thời gian tính bằng giây từ lúc vật bắt đầu rơi.Một vận động viên nhảy dù dự định nhảy rơi tự do từ độ cao 3970m .Vận động tính bung dù khi cách mặt đất 845m. Hỏi theo cách tính của vận dộng viên nhảy dù thì sau bao lâu từ lúc bắt đầu nhảy khỏi máy bay vận động viên phải bật dù ? Tại thời điểm cách mặt đất 845m vận tốc rơi của vận đọng viên là bao nhiêu?
Để giải bài toán này, ta sử dụng hai công thức sau:
Quãng đường chuyển động của vật rơi tự do: S = 5t²
Vận tốc của vật rơi tự do: V = 9,8t
Để tìm thời điểm vận động viên phải bật dù, ta cần tính thời gian mà vận động viên rơi từ độ cao 3970m đến cách mặt đất 845m:
Đầu tiên, ta tính quãng đường rơi của vận động viên: 3970 m - 845 m = 3125 m
Sau đó, ta sử dụng công thức quãng đường chuyển động của vật rơi tự do để tính thời gian rơi của vận động viên từ độ cao 3125m: S = 5t² 3125 = 5t² t² = 625 t = 25 giây
Vậy sau 25 giây từ lúc bắt đầu nhảy, vận động viên phải bật dù.
Để tính vận tốc rơi của vận động viên tại thời điểm cách mặt đất 845m, ta sử dụng công thức vận tốc của vật rơi tự do:
V = 9,8t
Ta thấy được rằng tại thời điểm cách mặt đất 845m, thời gian rơi của vận động viên là: S = 5t² 845 = 5t² t² = 169 t = 13 giây
Vậy sau 13 giây từ lúc bắt đầu nhảy, vận động viên cách mặt đất 845m và vận tốc rơi của vận động viên là: V = 9,8t = 9,8 x 13 = 127,4 (m/s)
Vậy sau 13 giây từ lúc bắt đầu nhảy, vận tốc rơi của vận động viên là 127,4 (m/s).
Quãng đường chuyển động của một vật rơi tự do được biểu diễn gần đúng bởi công thức S=5t mũ 2 trong đó t là thời gian tính bằng giây , S tính bằng mét .Vận tốc của vật chuyển động rơi tự do đc cho bởi công thức V = 9,8t với t là thời gian tính bằng giây từ lúc vật bắt đầu rơi.Một vận động viên nhảy dù dự định nhảy rơi tự do từ độ cao 3970m .Vận động tính bung dù khi cách mặt đất 845m. Hỏi theo cách tính của vận dộng viên nhảy dù thì sau bao lâu từ lúc bắt đầu nhảy khỏi máy bay vận động viên phải bật dù ? Tại thời điểm cách mặt đất 845m vận tốc rơi của vận đọng viên là bao nhiêu?
Một vật chuyển động rơi tự do có phương trình \(h\left( t \right) = 100 - 4,9{t^2},\) ở độ cao h so với mặt đất tính bằng mét và thời gian t tính bằng giây. Tính vận tốc của vật:
a) Tại thời điểm t = 5 giây;
b) Khi vật chạm đất.
Ta có: \(v\left(t\right)=h'\left(t\right)=-9,8t\)
a, Vận tốc của vật tại thời điểm t = 5s là \(v\left(5\right)=-9,8\cdot5=-49\left(m/s\right)\)
b, Khi vật chạm đất thì \(h\left(t\right)=100-4,9t^2=0 \Rightarrow t=\dfrac{10\sqrt{10}}{7}\left(s\right)\)
Khi đó, vận tốc vật chạm đất là: \(v\left(\dfrac{10\sqrt{10}}{7}\right)=-9,8\cdot\dfrac{10\sqrt{10}}{7}=-14\sqrt{10}\left(m/s\right)\)
Trong bài toán ở phần mở đầu, ta đã biết công thức tính quãng đường đi được \(S\left( m \right)\) của vật rơi tự do theo thời gian \(t\left( s \right)\) là: \(S = \frac{1}{2}g{t^2}\), trong đó \(g\) là gia tốc rơi tự do, \(g \approx 9,8\left( {m/{s^2}} \right)\).
a) Với mỗi giá trị \(t = 1,t = 2\), tính giá trị tương ứng của S.
b) Với mỗi giá trị của t có bao nhiêu giá trị tương ứng của S?
a) Thay t=1 ta được:
\(S = \frac{1}{2}.9,{8.1^2} = 4,8\left( m \right)\)
Thay t=2 vào ta được: \(S = \frac{1}{2}.9,{8.2^2} = 19,6\left( m \right)\)
b) Với mỗi giá trị của t có 1 giá trị tương ứng của S.
Trên Mặt Trăng, quãng đường rơi tự do của một vật được cho bởi công thức \(h\left( t \right) = 0,81{t^2}\), với \(t\) được tính bằng giây và \(h\) tính bằng mét. Hãy tính vận tốc tức thời của vật được thả rơi tự do trên Mặt Trăng tại thời điểm \(t = 2\).
(Nguồn: https://www.britannica.com/place/Moon)
Ta có:
\(\begin{array}{l}h'\left( 2 \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to 2} \frac{{h\left( t \right) - h\left( 2 \right)}}{{t - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 2} \frac{{0,81{t^2} - 0,{{81.2}^2}}}{{t - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 2} \frac{{0,81\left( {{t^2} - {2^2}} \right)}}{{t - 2}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{t \to 2} \frac{{0,81\left( {t - 2} \right)\left( {t + 2} \right)}}{{t - 2}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to 2} 0,81\left( {t + 2} \right) = 0,81\left( {2 + 2} \right) = 3,24\end{array}\)
Vậy vận tốc tức thời của chuyển động lúc \(t = 2\) là: \(v\left( 2 \right) = h'\left( 2 \right) = 3,24\left( {m/s} \right)\)
thả một hòn sỏi rơi tự do từ độ cao s xuống đất, Trong giây cuối cùng trước khi chạm đất hòn sỏi rơi được quãng đường 25m. Lấy g=10m/s^2. Độ cao s thả hòn sỏi là A. 60m B. 25m C. 45m D. 30m