Giải Vật lí 10 trang 34 Chân trời Sáng tạo

Vật Lí 10 trang 34 Chân trời sáng tạo: Luyện tập

Trên đường đi học, một bạn phát hiện để quên tài liệu học tập ở nhà. Vì vậy, bạn đó đã gọi điện thoại nhờ anh trai của mình mang đến giúp. Giả sử hai xe cùng chuyển động thẳng đều. Áp dụng công thức vận tốc tổng hợp, hãy giải thích trong trường hợp nào dưới đây bạn đó sẽ nhận được tài liệu nhanh hơn.

a) Anh trai chạy đuổi theo bạn đó với vận tốc  trong khi bạn đó tiếp tục chạy cùng chiều với vận tốc  (v₁₃ > v₂₃).

b) Anh trai chạy đến chỗ bạn đó với vận tốc  trong khi bạn đó chạy ngược lại với vận tốc .

Lời giải:

Gọi là vận tốc của người anh đối với mặt đất

 là vận tốc của người em đối với mặt đất

 là vận tốc của người anh đối với người em

Chọn chiều dương của trục tọa độ là chiều chuyển động của người anh

a) Áp dụng công thức cộng vận tốc:  

Hai anh em chuyển động cùng chiều nên v₁₃ > 0 ; v₂₃ > 0

Vận tốc của người anh đối với người em là: v₁₂ = v₁₃ - v₂₃ >0

Thời gian để 2 anh em gặp nhau: t₁ = d/v₁₂

b) Áp dụng công thức cộng vận tốc: 

Hai anh em chuyển động ngược chiều nên  v₁₃ > 0 ; v₂₃ < 0

Vận tốc của người anh đối với người em là: 

Thời gian để 2 anh em gặp nhau: t₂ = d/v'₁₂ 

Ta thấy t₁ > t₂ vì v'₁₂ > v₁₂ nên trong trường hợp b người em sẽ nhận được tài liệu nhanh hơn.