Giải SBT Vật lí 10 trang 18 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 18 Chân trời sáng tạo

Câu 5.3 trang 18 SBT Vật lí 10: Nhà của Bách và trường nằm trên cùng một con đường nên hằng ngày Bách đều đi học bằng xe đạp từ nhà đến trường với tốc độ không đổi bằng 4 m/s (khi trời lặng gió). Trong một lần Bách đạp xe từ nhà đến trường, có một cơn gió thổi ngược chiều trong khoảng thời gian 90 s. Hình 5.1 mô tả đồ thị độ dịch chuyển thời gian của Bách trong 5 phút đầu tiên. Tốc độ của gió so với mặt đất là bao nhiêu?

A. 1,2 m/s.

B. 1,5 m/s.

C. 2 m/s.

D. 2,5 m/s.

Lời giải

Đáp án đúng là: C

- Gọi $\overrightarrow{v_{13}},\overrightarrow{v_{23}},\overrightarrow{v_{12}}$ lần lượt là vận tốc của Bách so với đất (khi không có gió); của gió so với đất và của Bách so với gió.

Ta có: $v_{13}=4m/s$

- Từ đồ thị, gió thổi trong khoảng thời gian từ giây 110 đến giây 200, ta có:

$v_{12}=\frac{\Delta d}{\Delta t}=\frac{620-440}{200-110}=2m/s$

- Công thức cộng vận tốc: 

$$\begin{gathered} \overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}} \\ \Rightarrow \overrightarrow{v_{23}}=\overrightarrow{v_{13}}-\overrightarrow{v_{12}} \end{gathered}$$

$\Rightarrow v_{23}=v_{13}-v_{12}=4-2=2m/s$

- Như vậy, tốc độ của gió là 2 m/s và thổi ngược chiều so với chiều chuyển động của Bách.

B. Tự luận

Bài 5.1 trang 18 SBT Vật lí 10: Hãy nêu mối liên hệ giữa vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.

Lời giải

Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo:

$\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

Trong đó:

+ Số 1 là vật chuyển động đang xét.

+ Số 2 là vật chuyển động được chọn làm gốc của hệ quy chiếu chuyển động.

+ Số 3 là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.

Bài 5.2 trang 18 SBT Vật lí 10: Một chiếc tàu chở hàng đang rời khỏi bến cảng để bắt đầu chuyến hải trình với tốc độ 15 hải lí/h. Hãy xác định tốc độ rời bến cảng của tàu so với cảng trong hai trường hợp sau:

a. Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h.

b. Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.

Lời giải

Gọi số 1, 2, 3 lần lượt là tàu, dòng nước và bến cảng, ta có:

Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

a. Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h

$v_{13}=v_{12}+v_{23}=15+3=18$ hải lí/h

b. Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.

$v{\text{'}}_{13}=v_{12}-v_{23}=15-2=13$ hải lí/h.

Bài 5.3 trang 18 SBT Vật lí 10: Một người lái tàu vận chuyển hàng hóa xuôi dòng từ sông Đồng Nai đến khu vực cảng Sài Gòn với tốc độ là 40 km/h so với bờ. Sau khi hoàn thành công việc, lái tàu quay lại sông Đồng Nai theo lộ trình cũ với tốc độ là 30km/h so với bờ. Biết rằng chiều và tốc độ của dòng nước đối với bờ không thay đổi trong suốt quá trình tàu di chuyển, ngoài ra tốc độ của tàu so với nước cũng được xem là không đổi. Hãy xác định tốc độ của dòng nước so với bờ.

Lời giải

Gọi số 1, 2, 3 lần lượt là tàu, dòng nước và bờ.

Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}$

- Khi tàu đi xuôi dòng: $v_{13}=v_{12}+v_{23}$

- Khi tàu đi ngược dòng: $v{\text{'}}_{13}=v_{12}-v_{23}$

- Suy ra tốc độ của dòng nước so với bờ là:

$$\begin{gathered} v_{23}=\frac{1}{2}\left(v_{13}-v{\text{'}}_{13}\right) \\ =\frac{1}{2}\left(40-30\right)=5km/h \end{gathered}$$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Giải SBT Vật lí 10 trang 17

Giải SBT Vật lí 10 trang 19

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 5: Chuyển động tổng hợp