Một người đang ở phía tây của một cái hồ và muốn bơi ngang qua để đến vị trí ở phía đông, đối diện với vị trí

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 1: Mô tả chuyển động

Bài 1.23 trang 10 SBT Vật lí 10: Một người đang ở phía tây của một cái hồ và muốn bơi ngang qua để đến vị trí ở phía đông, đối diện với vị trí xuất phát của mình. Người này có thể bơi với vận tốc 1,9 m/s khi nước hồ lặng. Biết rằng lá cây trôi trên mặt nước hồ được 4,2 m về hướng nam trong 5,0 s.

a. Người này sẽ phải bơi theo hướng nào để đến vị trí đối diện trực tiếp với vị trí của anh ta?

b. Tìm vận tốc tổng hợp của người đó.

c. Nếu hồ rộng 4,8 km thì người đó phải bơi bao nhiêu phút?

Lời giải:

a. Biểu đồ

Vận tốc dòng nước: $v_n=\frac{4,2}{5}=0,84m/s$

$\tan \alpha =\frac{v_n}{v_{ng}}=\frac{0,84}{1,9}\Rightarrow \alpha =23,5^0$ 

$v=\sqrt{v_{ng}^2+v_n^2}=2,1m/s$

Vậy để người đó bơi sang đúng vị trí đối diện với vị trí xuất phát thì người đó phải bơi với vận tốc 2,1 m/s theo hướng Bắc hợp với hướng Đông với góc 23,5⁰.

b. Vận tốc tổng hợp: v_ng = 1,9 m/s theo hướng Đông.

c. Thời gian để bơi hết hồ: $t=\frac{d}{v_{ng}}=\frac{4800}{1,9}=2526s=42$ phút