Một người đi bằng thuyền với tốc độ 2,0 m/s về phía đông. Sau khi đi được 2,2 km, người này lên ô tô về phía bắc trong 15 phút với tốc độ 60 km/h. Bỏ qua thời gian chuyển từ thuyền lên ô tô. Độ lớn của vận tốc trung bình?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐổi đơn vị: \(60{\rm{ }}km/h{\rm{ }} = \frac{{50}}{3}m/s\) và 15 phút = 900 giây; 2,2 km = 2200 m.
Quãng đường người này đi được khi đi về phía Bắc là:
\({s_2} = {v_2}{t_2} = \frac{{50}}{3}.900 = 15000\,\left( m \right)\)
Tổng quãng đường đã đi là
S = s1 + s2 = 2200 + 15000 = 17200 (m)
Từ hình vẽ xác định độ dịch chuyển là độ dài cạnh huyền của tam giác vuông
\(\Delta d = \sqrt {s_1^2 + s_2^2} = \sqrt {{{2200}^2} + {{15000}^2}} \approx 15160,5\left( m \right)\)
Thời gian người này đi được quãng đường s1 là:
\({t_1} = \frac{{{s_1}}}{{{v_1}}} = \frac{{2200}}{2} = 1100\,\left( s \right)\)
Tổng thời gian di chuyển trên hai quãng đường s1, s2 là:
\(t = {t_1} + {t_2} = {\rm{ }}1100{\rm{ }} + {\rm{ }}900{\rm{ }} = {\rm{ }}2000{\rm{ }}\left( s \right)\)
s = s1 + s2 = 2200 + 15000 = 17200 (m)
⇒ Độ lớn của vận tốc trung bình: \(v = \frac{{\Delta d}}{{\Delta t}} = \frac{{15160,5}}{{2000}} = 7,58\,\left( {m/s} \right)\)