Bài tập Chuyển động tổng hợp có đáp án

Do hai bạn C và A gắn với hai hệ quy chiếu khác nhau (chọn vật mốc khác nhau).

a) Đối với mẹ trên thang cuộn thì bé trai đứng yên so với mẹ.

Đối với bố cùng em gái đứng yên trên mặt đất thì bé trai chuyển động.

b) Đối với dòng nước thì thuyền giấy được coi là đứng yên.

Đối với người quan sát đứng yên trên mặt đất thì thuyền giấy chuyển động.

Thời gian chuyển động của thuyền khi chạy xuôi dòng ngắn hơn khi chạy ngược dòng giữa hai vị trí cố định trên bờ sông. Vì khi thuyền chạy xuôi dòng nước sẽ làm tốc độ của thuyền tăng lên chuyển động nhanh hơn khi thuyền chạy ngược dòng nước bị nước cản trở chuyển động.

Gọi vận tốc của người soát vé và tàu đối với học sinh đứng bên đường lần lượt là $\overrightarrow{v_{13}}$   và $\overrightarrow{v_{23}}\left(v_{23}=8m/s\right)$ , vận tốc của người soát vé đối với tàu là $\overrightarrow{v_{12}}\left(v_{12}=\mathrm{1,5}m/s\right)$ . Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu. Ta có .$\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

a) Người soát vé đi về phía đuôi tàu, khi này người soát vé chuyển động ngược chiều so với chiều chuyển động của tàu, do đó ta có: $v_{13}=-v_{12}+v_{23}=-\mathrm{1,5}+8=6,5m/s$

b) Người soát vé đi về phía đầu tàu, khi này người soát vé chuyển động cùng chiều so với chiều chuyển động của tàu, do đó ta có: $v_{13}=v_{12}+v_{23}=\mathrm{1,5}+8=\mathrm{9,5}m/s$

c) Trong trường hợp người soát vé đứng yên trên tàu nên , lúc này người soát vé và đoàn tàu chuyển động cùng tốc độ $v_{13}=v_{23}=8m/s$  .

Ví dụ 1: Người A đứng trên một tấm ván trượt chuyển động thẳng đều. Đồng thời người đó vừa chuyển động vừa tung hứng quả bóng.

Người A thấy quả bóng có quỹ đạo chuyển động thẳng theo phương thẳng đứng.

Người B đứng bên đường thấy quả bóng có quỹ đạo chuyển động hình parabol.

Ví dụ 2: người phụ nữ đạp xe đạp, họ thấy đầu van xe đạp chuyển động có quỹ đạo tròn so với trục bánh xe nhưng người đứng bên đường thấy quỹ đạo đầu van xe đạp chuyển động có dạng các parabol nối tiếp nhau (đường nét đứt).

Gọi vận tốc của máy bay và vận tốc của gió đối với mặt đất lần lượt là $v_{12}$ và $v_{25}$, vận tốc tương đối của máy bay đối với gió là $v_{12.}$

Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

Theo bài ra hướng gió và hướng chuyển động của máy bay ngược chiều nhau nên $\overrightarrow{v_{12}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{v_{23}}$. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của máy bay.

$v_{13}=525-36=489km/h$

Thời gian bay của máy bay: $t=\frac{d}{v_{13}}=\frac{1160}{489}=\mathrm{2,37}h$

Gọi $\overrightarrow{v_{13}}$ là vận tốc tuyệt đối của ca nô so với bờ

$\overrightarrow{v_{12}}$ là vận tốc tương đối của ca nô so với dòng nước

$\overrightarrow{v_{23}}$ là vận tốc kéo theo của dòng nước so với bờ

Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

a) Đội cứu hộ đi xuôi dòng nên $v_{13}=v_{12}+v_{23}=8+4=12m/s$

Thời gian đội cứu hộ đến được chỗ bị nạn: $t=\frac{d}{v_{13}}=\frac{2000}{12}=\frac{500}{3}s=$ 2 phút 46 giây

b) Khi quay trở lại vị trí ban đầu thì đội cứu hộ đi ngược dòng nước nên: $v{\text{'}}_{13}=v_{12}-v_{23}=8-4=4m/s$

Thời gian để đội cứu hộ trở lại vị trí ban đầu: $t=\frac{d}{v{\text{'}}_{13}}=\frac{2000}{4}=500s=$8 phút 20 giây