Một vật đang chuyển động đều với vận tốc \(v_{0}(m / s)\) thì bắt đầu tăng tốc với gia tốc \(a(t)=v_{0} t+t^{2}\left(m / s^{2}\right)\) trong đó t là khoảng thời gian được tính bằng giây kể từ thời điểm vật bắt đầu tăng tốc. Biết quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 3 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là 100m. Tính vận tốc ban đầu v0 của vật.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiPhương trình vận tốc \(v(t)=\int a(t) d t=\int\left(v_{0} t+t^{2}\right) d t=v_{0} \frac{t^{2}}{2}+\frac{t^{3}}{3}+C\) .
Tại thời điểm \(t=0 \Rightarrow v(t)=v_{0} \Rightarrow C=v_{0}\) .
Biết quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 3 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là 100m suy ra
\(S=100=\int_{0}^{3} v(t) d t=\int_{0}^{t}\left(v_{0} \frac{t^{2}}{2}+\frac{t^{3}}{3}+v_{0}\right) d t=3 v_{0}+\frac{27}{6} v_{0}+\frac{81}{27} \Rightarrow v_{0}=12,433(\mathrm{~m} / \mathrm{s})\)