Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân bay theo hướng từ A đến B

Trang trước Trang sau

Vận dụng trang 26 Vật Lí 10: Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân bay theo hướng từ A đến B. Gió thổi với vận tốc không đổi 27 km/h theo hướng bắc. Hướng AB lệch với hướng bắc 60o về phía đông (hình 2.8).

1. Để bay theo đúng hướng từ A đến B, với vận tốc tổng hợp là 54 km/h, người lái phải hướng thiết bị theo hướng nào.

2. Bay được 6 km, thiết bị quay đầu bay về A với vận tốc tổng hợp có độ lớn là 45 km/h đúng hướng B đến A. Tìm tốc độ trung bình của thiết bị trên cả quãng đường bay.

Lời giải:

1. Gọi $\vec{v_{1}}$ là vận tốc của gió, có phương thẳng đứng, hướng về phía bắc và có độ lớn bằng 27 km/h.

Gọi $\vec{v}$ là vận tốc tổng hợp của thiết bị theo hướng A đến B và có độ lớn bằng 54 km/h.

Gọi $\vec{v_{2}}$ là vận tốc cần thiết của thiết bị để khi người điều khiển thiết bị đó có thể bay đúng hướng A đến B.

Ta sử dụng quy tắc cộng vectơ hoặc quy tắc hình bình hành, biểu diễn các vectơ vận tốc bằng hình vẽ sau:

Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân bay theo hướng từ A đến B

Từ hình vẽ ta thấy, để bay theo đúng hướng từ A đến B, với vận tốc tổng hợp là 54 km/h, người lái phải hướng thiết bị theo hướng đông.

Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân bay theo hướng từ A đến B

+ Quãng đường thiết bị bay từ A là 6 km, tốc độ bay tổng hợp là 54 km/h nên tốc độ bay của thiết bị là: $v_{2} = \sqrt{v^{2} - v_{1}^{2}} = \sqrt{54^{2} - 27^{2}} = 27 \sqrt{3} (k m / h)$

Vậy thời gian bay từ A là: $t_{1} = \frac{s_{1}}{v_{2}} = \frac{6}{27 \sqrt{3}} \approx 0, 128 (h)$

+ Quãng đường thiết bị bay về A là 6 km, tốc độ bay là 45 km/h nên tốc độ bay của thiết bị là: $v'_{2} = \sqrt{v'^{2} - v_{1}^{2}} = \sqrt{45^{2} - 27^{2}} = 36 (k m / h)$

Thời gian bay về A là: $t_{2} = \frac{s_{2}}{v'_{2}} = \frac{6}{36} \approx 0, 167 (h)$

Tốc độ trung bình của thiết bị trên cả quãng đường bay: $v_{t b} = \frac{s}{t} = \frac{s_{1} + s_{2}}{t_{1} + t_{2}} = \frac{6 + 6}{0, 128 + 0, 167} \approx 40, 68 (k m / h)$

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác