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.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNgười 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: \({\vec v_{1,3}} = {\vec v_{1,2}} + {\vec v_{2,3}}\)
Vì vận tốc chuyển động của ô tô có độ lớn bằng chuyển động của mặt đường và vì α=45o nên vô tô = v2,3 = v1,3= 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°.