Giải SBT Vật lí 10 trang 10 Kết nối tri thức

Giải SBT Vật lí 10 trang 10 Kết nối tri thức

Câu hỏi 5.7 trang 10 SBT Vật lí 10: Một ô tô đang chạy với vận tốc v theo phương nằm ngang thì người ngồi trong xe trông thấy giọt mưa rơi tạo thành những vạch làm với phương thẳng đứng một góc 45°. Biết vận tốc rơi của các giọt nước mưa so với mặt đất là 5 m/s. Tính vận tốc của ô tô.

Lời giải:

Người ngồi trên ô tô thấy mặt đường chuyển động ngược chiều với mình, với vận tốc có độ lớn bằng vận tốc của ô tô và chiều ngược lại.

Nếu gọi (1) là giọt nước mưa, (2) là mặt đường, (3) là người ngồi trên ô tô.

Đối với người ngồi trên ô tô thì giọt nước mưa tham gia 2 chuyển động: chuyển động rơi thẳng đứng so với mặt đường và chuyển động kéo theo của mặt đường:

Cộng vận tốc: ${\overrightarrow{v}}_{1,3}={\overrightarrow{v}}_{1,2}+{\overrightarrow{v}}_{2,3}$

Vì vận tốc chuyển động của ô tô có độ lớn bằng chuyển động của mặt đường và vì $\alpha ={45}^o$ nên v_{­ô tô} = v_2,3 = v_1,3 = 5m/s

Vận tốc ô tô có độ lớn là 5 m/s và có phương làm với phương chuyển động của giọt nước mưa để lại trên mặt kính một góc 90° + 45° = 135°.

Câu hỏi 5.8 trang 10 SBT Vật lí 10: Một ca nô chạy ngang qua một dòng sông, xuất phát từ A, hướng mũi về B. Sau 100 s, ca nô cập bờ bên kia ở điểm C cách B 200 m. Nếu người lái hướng mũi ca nô theo hướng AD và vẫn giữ tốc độ máy như cũ thì ca nô sẽ cập bờ bên kia tại đúng điểm B. Tìm:

a) Vận tốc của dòng nước so với bờ sông.

b) Vận tốc của ca nô so với dòng nước.

c) Chiều rộng của sông.

Lời giải:

a) Nếu gọi ${\overrightarrow{v}}_{1,2}$ là vận tốc của ca nô so với dòng nước;

${\overrightarrow{v}}_{2,3}$ là vận tốc của dòng nước so với bờ sông;

${\overrightarrow{v}}_{1,3}$ là vận tốc của ca nô so với bờ sông.

Khi mũi ca nô hướng về B thì

Công thức cộng vận tốc: ${\overrightarrow{v}}_{1,3}={\overrightarrow{v}}_{1,2}+{\overrightarrow{v}}_{2,3}$

Với $v_{1,2}=\frac{AB}{t}$       (1)

$v_{2,3}=\frac{BC}{t}=\frac{200}{100}=2m/s$

b) Khi mũi ca nô hướng về D thì: ${\overrightarrow{v}}_{1,3}^{\text{'}}={\overrightarrow{v}}_{1,2}^{\text{'}}+{\overrightarrow{v}}_{2,3}^{\text{'}}$

Với $v_{1,2}^{\text{'}}=v_{1,2}$ và $v_{2,3}^{\text{'}}=v_{2,3}=2m/s$

Vì $v_{1,2}^{\text{'}}$ là cạnh huyền của tam giác vuông có một góc là 30° nên $v_{1,2}^{\text{'}}=2v_{2,3}^{\text{'}}=2v_{2,3}=4m/s$

c) Từ (1) rút ra: $AB=v_{1,2}.t=4.100=400m$

Câu hỏi 5.9 trang 10 SBT Vật lí 10: Một tàu ngầm đang lặn xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi v. Máy sonar định vị của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển. Biết thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển là t₁, thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là t₂, vận tốc của siêu âm trong nước biển là u và đáy biển nằm ngang. Tính vận tốc lặn v của tàu theo u, t₁, t₂.

Lời giải:

Cách 1:

Trong thời gian $\left(t_1+t_2\right)$ con tàu đã lặn sâu được một đoạn $d=v\left(t_1+t_2\right)\Rightarrow v=\frac{d}{t_1+t_2}$        (1)

Trong thời gian t₁ tín hiệu phát truyền được một đoạn $d_2=u{t}_2$

Vì $d=d_1-d_2=u\left(t_1-t_2\right)$          (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow v=u\frac{t_1-t_2}{t_1+t_2}$

Cách 2:

Độ dịch chuyển của tàu ngầm từ khi phát tín hiệu âm tới khi nhận được tín hiệu là:

$\overrightarrow{d}=\overrightarrow{v}\left(t_1+t_2\right)\Rightarrow v=\frac{d}{t_1+t_2}$

Độ dịch chuyển của tín hiệu âm từ khi được phát ra từ tàu tới khi phản hồi về tàu là $\overrightarrow{d\text{'}}={\overrightarrow{d}}_1+{\overrightarrow{d}}_2$ trong đó ${\overrightarrow{d}}_1$ là độ dịch chuyển của tín hiệu phát: ${\overrightarrow{d}}_1=\overrightarrow{u}.t_1;{\overrightarrow{d}}_2$ là độ dịch chuyển của tín hiệu phản hồi:  (dấu “- ” vì tín hiệu phản hồi chuyển động ngược chiều với tín hiệu phát).

$d\text{'}=u{t}_1-u{t}_2\Rightarrow d\text{'}=u\left(t_1-t_2\right)$

Hình trên cho thấy $\overrightarrow{d}\text{'}=\overrightarrow{d}\Rightarrow d=u\left(t_1-t_2\right)$    (2)

Từ (1) và (2) $\Rightarrow v=u\frac{t_1-t_2}{t_1+t_2}$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác: 

Giải SBT Vật lí 10 trang 9