Bài 7.5 trang 10, 11, 12 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Dựa vào đồ thị ở Hình 7.3, xác định: Vận tốc của mỗi chuyển động. Phương trình của mỗi chuyển động...

Dựa vào đồ thị ở Hình 7.3, xác định:

a) Vận tốc của mỗi chuyển động.

b) Phương trình của mỗi chuyển động.

c) Vị trí và thời điểm các chuyển động gặp nhau.

Phương pháp giải :

Sử dụng cách đọc số liệu từ đồ thị xác định d₀ và d tại một thời điểm t bất kì.

Sử dụng công thức tính vận tốc và phương trình của chuyển động thẳng đều:

v = \(\frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\); d = d₀ + vt

Để xác định vị trí và thời gian các chuyển động gặp nhau ta cho phương trình của các chuyển động bằng nhau.

Lời giải chi tiết:

a)

Chuyển động (I):

Tại thời điểm t₀ = 0, d₀ = 0 km;

Tại thời điểm t₁ = 3 h, d₁ = 180 km;

Ta có vận tốc của chuyển động (I) là: v₁ = \(\frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\)= \(\frac{{{d_1} - {d_0}}}{{{t_1} - {t_0}}}\)= \(\frac{{180 - 0}}{{3 - 0}}\)= \(\frac{{180}}{3}\)= 60 km/h

Chuyển động (II):

Tại thời điểm t₀ = 0, d₀ = 180 km;

Tại thời điểm t₁ = 3 h, d₁ = 0 km;

Ta có vận tốc của chuyển động (II) là: v₂ = \(\frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\)= \(\frac{{{d_1} - {d_0}}}{{{t_1} - {t_0}}}\)= \(\frac{{0 - 180}}{{3 - 0}}\)= \(\frac{{ - 180}}{3}\)= -60 km/h

Chuyển động (III):

Tại thời điểm t₀ = 0, d₀ = 0 km;

Tại thời điểm t₁ = 3 h, d₁ = 60 km;

Ta có vận tốc của chuyển động (II) là: v₃ = \(\frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\)= \(\frac{{{d_1} - {d_0}}}{{{t_1} - {t_0}}}\)= \(\frac{{60 - 0}}{{3 - 0}}\)= \(\frac{{60}}{3}\)= 20 km/h

b)

Phương trình chuyển động có dạng: d = d_o + vt.

Phương trình chuyển động (I) có dạng: d₁ = d_o1 + v₁t = 0 + 60t = 60t (km).

Phương trình chuyển động (II) có dạng: d₂ = d_o2 + v₁t = 180 – 60t (km).

Phương trình chuyển động (III) có dạng: d₃ = d_o3 + v₁t = 0 + 20t = 20t (km).

c) Chuyển động (I) gặp (II) khi d₁ = d₂ \( \Leftrightarrow \) 60t = 180 – 60t \( \Leftrightarrow \) t = 1,5 h

=> d₁ = 90 km

Chuyển động (II) gặp (III) khi d₂ = d₃ \( \Leftrightarrow \) 180 - 60t = 20t \( \Leftrightarrow \) t = 2,25 h

=> d₁ = 45 km

Vậy (I) và (II) gặp nhau tại thời điểm 1,5h, cách điểm khởi hành của (I) 90 km.

(II) và (III) gặp nhau tại thời điểm 2,25h, cách điểm khởi hành của (II) 45 km.