Giải chi tiết Câu 9.7 Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều (trang 15, 16, 17) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Gợi ý: Viết phương trình tính vận tốc và độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều theo công.
Câu hỏi/Đề bài:
Một máy bay có vận tốc khi tiếp đất là 100 m/s. Để giảm vận tốc sau khi tiếp đất, máy bay chỉ có thể có gia tốc đạt độ lớn cực đại là 4 m/s2.
a) Tính thời gian ngắn nhất để máy bay dừng hẳn kể từ khi tiếp đất.
b) Máy bay này có thể hạ cánh an toàn ở sân bay có đường bay dài 1 km.
hay không?
Hướng dẫn:
– Viết phương trình tính vận tốc và độ dịch chuyển của chuyển động thẳng biến đổi đều theo công thức: \(v = {v_0} + at\); \(d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)
Trong đó:
+ v0 là vận tốc tại thời điểm ban đầu.
+ v là vận tốc tại thời điểm t.
+ a là gia tốc của chuyển động.
+ d là độ dịch chuyển của chuyển động sau khoảng thời gian t.
– Máy bay dừng hẳn khi v = 0 => tính thời gian để máy bay dừng.
– Sau khi tính được thời gian, thế vào tính độ dịch chuyển rồi đưa ra kết luận.
Lời giải:
a) Theo dữ liệu bài toán ta có: v0 = 100 m/s; a = -4 m/s2
Ta có phương trình vận tốc của máy bay là:
\(v = {v_0} + at\)= 100 – 4t (m/s).
Máy bay dừng hẳn khi v = 0 ⬄ 100 – 4t = 0 => t = \(\frac{{ – 100}}{{ – 4}}\)= 25 s.
b) Ta có phương trình độ dịch chuyển của máy bay là:
\(d = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)= 100t – 2t2 (m).
Sau 25 s máy bay dịch chuyển thêm: d = 100.25 – 2.252 = 1250 m = 1,25 km.
Vậy máy bay không thể hạ cánh an toàn trên sân bay có đường bay dài 1 km.