Một đoàn xe cơ giới dài 1500m đang chuyển động trên đường thẳng với tốc độ 40km/h. Người chỉ huy ở xe đầu tiên giao cho chiến sĩ liên lạc một văn bản để chuyển xuống xe cuối cùng. Người liên lạc đi và quay trở lại bằng xe mô tô với tốc độ không đổi mất 5 phút 24 giây thì hoàn thành nhiệm vụ (không tính thời gian quay xe và giao văn bản). Tìm tốc độ của chiếc mô tô này.
Giải:
Đổi: \(s=1500m=1,5km\\ t=5'24s=0,09h\)
Gọi vận tốc của chiếc mô tô là: x (km/h) (x>40)
Thì vận tốc của di chuyển của mô tô khi di chuyển ngược đến xe cuối cùng là: \(v_1=x+v=x+40\left(km/h\right)\)
Nên thời gian để di chuyển ngược đến xe cuối cùng là: \(t_1=\dfrac{s}{v_1}=\dfrac{1,5}{x+40}\left(h\right)\)
Và vận tốc di chuyển của mô tô khi di chuyển trở về xe đầu tiên là:
\(v_2=x-v=x-40\left(km/h\right)\) (vì mô tô di chuyển đuổi theo đoàn xe đang di chuyển cùng hướng nên vận tốc di chuyển so với đoàn xe sẽ bị giảm đi)
Nên thời gian di chuyển trở về xe đầu tiên là:
\(t_2=\dfrac{s}{v_2}=\dfrac{1,5}{x-40}\left(h\right)\)
Theo đề bài ta có cả thời gian đi và quay trở lại là 5'24s=0,09 h, hay:
\(t_1+t_2=t\Leftrightarrow\)\(\dfrac{1,5}{x+40}+\dfrac{1,5}{x-40}=0,09\)
\(\Leftrightarrow\)\(\dfrac{1,5\left(x-40\right)}{\left(x+40\right).\left(x-40\right)}+\dfrac{1,5\left(x+40\right)}{\left(x-40\right).\left(x+40\right)}=\dfrac{0,09.\left(x+40\right).\left(x-40\right)}{\left(x+40\right).\left(x-40\right)}\)
\(\Rightarrow1,5\left(x-40\right)+1,5\left(x+40\right)=0,09\left(x+40\right)\left(x-40\right)\)
\(\Leftrightarrow1,5\left(x-40+x+40\right)=0,09.\left(x^2-1600\right)\)
\(\Leftrightarrow3x=0,09x^2-144\\ \Leftrightarrow0,09x^2-3x-144=0\\ \Leftrightarrow9x^2-300x-14400=0\\ \Leftrightarrow\left(x-60\right)\left(x+\dfrac{80}{3}\right)=0\\ \Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x-60=0\\x+\dfrac{80}{3}=0\end{matrix}\right.\\ \Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=60\left(tm\right)\\x=-\dfrac{80}{3}\left(ktm\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy vận tốc của chiếc mô tô là: 60km/h
1.Xét hệ quy chiếu gắn với đoàn xe cơ giới. Gọi v là vận tốc của mô-tô. Chiều dương hướng từ đầu đoàn xe đến cuối đoàn xe.
Mô tô đi từ đầu đến cuối đoàn xe với vận tốc : v+40=1,5/t1 (km/h) (t1 là thời gian khi đi) (1)
Motô đi từ cuối đoàn xe về đầu với vận tốc -v+40 = 1,5/t2 (km/h) (t2 là thời gian khi về) (2)
(1)+(2) => 80=1,5(1/t1 + 1/t2)
Và t1+t2=5phút 24giây = 0,09giờ
Suy ra t1=0,06 hoặc t1=0,03
Thế vào (1) => v=-13,3km/h (loại) hoặc v=10km/h (nhận)
Vậy mô tô chuyển động với vận tốc 10km/h
2.Câu này bạn ghi đề rõ hơn nha. Nếu người đó đang đi ngược chiều chuyển động với tàu thì :
Bạn lưu ý : ở đây có 3 vật chuyển động nhưng cái mà ta quan tâm chỉ là vận tốc tương đối của xà lan đối với người. Để tính được vận tốc tương đối này ta cần tìm vận tốc tuyệt đối (tức là vận tốc so với mặt đất) của người.
Vận tốc của người là 5km/h so với tàu=> trên mặt đất vận tốc của người đó là 30-5=25km/h
Xà lan có vận tốc 15km/h (so với mặt đất) do đó
Nếu xét hệ quy chiếu gắn với người, thì xà lan có vận tốc 25-15=10km/h (Đây chính là vận tốc tương đối của xà lan so với người)
Thời gian người đó thấy xà lan qua trước mắt là t = 0,25/10 = 0,025 h = 1phút 30giây
