Câu hỏi:

24/07/2025 13 Lưu

     Một ô tô chạy với vận tốc \({v_0}\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)thì gặp chướng ngại vật nên người lái xe đạp phanh. Từ thời điểm đó ôtô chuyển động chậm dần với gia tốc \(a =  - 8t\left( {{\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}} \right)\)trong đó \(t\)là thời gian tính bằng giây. Biết từ lúc đạp phanh đến khi dừng hẳn, ô tô còn di chuyển được \(12{\rm{m}}\). Tính \({v_0}?\)

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack
\(a =  - 8t\left( {m/{s^2}} \right) \Rightarrow v = \int { - 8t{\rm{d}}t}  =  - 4{t^2} + C\).
Tại thời điểm \(t = 0\)thì vận tốc của vật là \({v_0}\left( {{\rm{m/s}}} \right)\)nên ta có \({v_0} = C\), vậy \(v =  - 4{t^2} + {v_0}\).
Tại thời điểm \({t_0}\)vận tốc của vật là \(0\)nên ta có \(0 =  - 4{t_0}^2 + {v_0} \Leftrightarrow 4{t_0}^2 = {v_0}\).
Ta có
\(\int_0^{{t_0}} {\left( { - 4{t^2} + {v_0}} \right){\rm{d}}t}  = 12\)\( \Leftrightarrow  - \frac{{4{t_0}^3}}{3} + {v_0}{t_0} = 12\)\( \Leftrightarrow  - \frac{{4{t_0}^3}}{3} + 4{t_0}^3 = 12\)\( \Leftrightarrow {t_0} = \frac{{\sqrt[3]{{36}}}}{2}\).
\( \Rightarrow {v_0} = 4.{\left( {\frac{{\sqrt[3]{{36}}}}{2}} \right)^2} = \sqrt[3]{{1296}}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Gọi \(a\,\left( h \right)\) là khoảng thời gian hai xe gặp nhau.
Sau \(a\,\left( h \right)\) xe ôt ô thứ nhất đi được quãng đường \(\int\limits_0^a {\left( {2t + 1} \right){\rm{d}}t}  = {a^2} + a\).
Xét chuyển động của xe ô tô thứ 2.
+) Chọn mốc thời gian là lúc người lái xe đạp phanh.
Ta có \({v_0} = v\left( {{t_0}} \right) =  - 5{t_0} + 20\)
Mặt khác \({v_0} = 10\)\( \Rightarrow  - 5{t_0} + 20 = 10 \Rightarrow {t_0} = 2\).
Vậy sau khi chạy được \(2\left( h \right)\)xe ô tô thứ 2 đạp phanh.
Sau \(a\,\left( h \right)\) xe ô tô thứ 2 cách \(A\)một quãng đường là \(22 + 10.2 + \int\limits_2^a {\left( { - 5t + 20} \right){\rm{d}}t} \)\( = 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a\)
Sau \(a\,\left( h \right)\) hai xe gặp nhau nên ta có:\({a^2} + a = 12 - \frac{5}{2}{a^2} + 20a\)\( \Leftrightarrow \frac{7}{2}{a^2} - 19a - 12 = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a =  - \frac{4}{7}\,\\a = 6\end{array} \right.\)
Vậy \(a = 6\).

Lời giải

Ta có \({v_B}\left( t \right) = \int {a.{\rm{dt}}}  = at + C\), \({v_B}\left( 0 \right) = 0 \Rightarrow C = 0\) \( \Rightarrow {v_B}\left( t \right) = at\).
Quãng đường chất điểm \(A\) đi được trong \(25\) giây là
\({S_A} = \int\limits_0^{25} { \left( {\frac{1}{{100}}{t^2} + \frac{{13}}{{30}}t } \right){\rm{dt}}} \) \( = \left( {\frac{1}{{300}}{t^3} + \frac{{13}}{{60}}{t^2}} \right) \left| {_{\scriptstyle\atop\scriptstyle0}^{\scriptstyle25\atop\scriptstyle}} \right. = \frac{{375}}{2}\).
Quãng đường chất điểm \(B\) đi được trong \(15\) giây là sB=015at.dt=at22150=225a2
Ta có \(\frac{{375}}{2} = \frac{{225a}}{2} \Leftrightarrow a = \frac{5}{3}\). Vận tốc của \(B\) tại thời điểm đuổi kịp \(A\) là \({v_B}\left( {15} \right) = \frac{5}{3}.15 = 25 \left( {{\rm{m/s}}} \right)\).