Luyện tập trang 35 Vật lí 10: Một đoàn tàu đang chuyển động đều với tốc độ 8 m/s và có một người soát vé đang ổn định khách trong toa tàu. Một học sinh đứng bên đường thấy người soát vé đi với vận tốc bằng bao nhiêu trong các trường hợp sau:
a) Người soát vé đi với tốc độ 1,5 m/s về phía đuôi tàu.
b) Người soát vé đi với tốc độ 1,5 m/s về phía đầu tàu.
c) Người soát vé đứng yên trên tàu.
Phương pháp giải:
(1) là vật chuyển động đang xét.
(2) là vật chuyển động được chọn gốc của hệ quy chiếu chuyển động.
(3) là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.
Biểu thức vận tốc tổng hợp là: v13→=v12→+v23→
Lời giải:
(1): người soát vé
(2): đoàn tàu
(3): học sinh.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu. Ta có: v13→=v12→+v23→
a) Ta có v12 = 1,5 m/s; v23 = 8 m/s
Người soát vé đi về phía đuôi tàu, người soát vé chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động của đoàn tàu nên ta có: v13=−v12+v23=−1,5+8=6,5(m/s)
b) Ta có: v12 = 1,5 m/s; v23 = 8 m/s
Người soát vé đi về phía đầu tàu, người soát vé chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của đoàn tàu nên ta có: v13=v12+v23=1,5+8=9,5(m/s)
c) Ta có: v12 = 0 m/s; v23 = 8 m/s
=> Vận tốc của người soát vé đối với học sinh là 8 m/s.
Vận dụng trang 35 Vật lí 10: Nêu một số tình huống thực tế thể hiện ứng dụng tính chất tương đối của chuyển động.
Phương pháp giải:
Liên hệ thực tế
Lời giải:
Dòng nước đang chảy xuôi theo hướng từ Tây sang Đông, chiếc thuyền nếu đi theo hướng Tây sang Đông sẽ nhanh hơn chiếc thuyền đi ngược lại từ Đông sang Tây.
Bài tập (trang 35)
Bài 1 trang 35 Vật lí 10: Một chiếc máy bay đang bay từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Thủ đô Hà Nội với tốc độ 525 km/h. Trong hôm đó, gió thổi về hướng Nam với tốc độ 36 km/h. Xem như máy bay chuyển động thẳng đều theo hướng Bắc và quãng đường bay từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Thủ đô Hà Nội là 1160 km. Hãy xác định thời gian bay của máy bay trên quãng đường đó.
Phương pháp giải:
(1) là vật chuyển động đang xét.
(2) là vật chuyển động được chọn gốc của hệ quy chiếu chuyển động.
(3) là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.
Biểu thức vận tốc tổng hợp là: v13→=v12→+v23→
Biểu thức tính thời gian của chuyển động thẳng đều: t=Sv
Lời giải:
(1) máy bay
(2) gió
(3) mặt đất
Ta có vận tốc của máy bay so với gió là v12 = 525 km/h; vận tốc của gió so với mặt đất là v23 = 36 km/h
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của máy bay (hướng bắc)
Do gió chuyển động theo hướng nam nên: v23→<0
Vận tốc của máy bay là:
v13→=v12→+v23→⇒v13=v12−v23=525−36=489(km/h)
=> Thời gian bay của máy bay trên quãng đường 1160 km là:
t=Sv=1160489≈2,37(h)
Bài 2 trang 35 Vật lí 10: Trong trận lũ lụt tại miền Trung vào tháng 10/2020, dòng lũ có tốc độ lên đến khoảng 4 m/s. Bộ Quốc phòng đã trang bị ca nô công suất lớn trong công tác cứu hộ. Trong một lần cứu hộ, đội cứu hộ đã sử dụng ca nô chạy với tốc độ 8 m/s so với dòng nước để cứu những người gặp nạn đang mắc kẹt trên một mái nhà cách trạm cứu hộ khoảng 2 km.
a) Sau bao lâu đội cứu hộ đến được chỗ người bị nạn? Biết đội cứu hộ phải đi xuôi dòng lũ.
b) Sau khi cứu người, đội cứu hộ phải mất bao lâu để quay lại trạm ban đầu?
Phương pháp giải:
(1) là vật chuyển động đang xét.
(2) là vật chuyển động được chọn gốc của hệ quy chiếu chuyển động.
(3) là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.
Biểu thức vận tốc tổng hợp là: v13→=v12→+v23→
Biểu thức tính thời gian của chuyển động thẳng đều: t=Sv
Lời giải:
a)
(1) ca nô
(2) dòng nước
(3) bờ
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ca nô
Ta có v12 = 8 m/s; v23 = 4 m/s
Vận tốc của ca nô so với bờ là: v13 = v12 + v23 = 8 + 4 = 12 (m/s)
Đổi 2 km = 2000 m
Thời gian đội cứu hộ đến được chỗ người bị nạn là:
t=Sv=200012≈167(s)
b) Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ca nô
=> Ca nô chuyển động ngược chiều dòng nước
=> v13 = v12 – v23 = 8 – 4 = 4 (m/s)
=> Thời gian đội cứu hộ quay về trạm ban đầu là:
t=Sv=20004=500(s)
Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 4: Chuyển động thẳng
Bài 6: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng đều
Bài 7: Gia tốc – Chuyển động thẳng biến đổi đều
Bài 8: Thực hành đo gia tốc rơi tự do
