Một ôtô đang chuyển động thẳng thì gặp một chướng ngại vật. Tài xế hãm xe, kể từ đó vận tốc của xe giảm dần theo qui luật: v=20−445t2v=20−445t2 (m/s). Tính vận tốc trung bình trên đoạn đường xe đã đi kể từ lúc bắt đầu hãm đến khi dừng.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tìm thời gian xe dừng:**
Xe dừng khi vận tốc v = 0. Vậy ta giải phương trình:
20 - 445t^2 = 0
445t^2 = 20
t^2 = 20/445 = 4/89
t = √(4/89) = 2/√89 (s)
2. **Tính quãng đường xe đi được:**
Quãng đường đi được là tích phân của vận tốc theo thời gian từ 0 đến thời điểm xe dừng:
s = ∫[0, 2/√89] (20 - 445t^2) dt
s = [20t - (445/3)t^3] |[0, 2/√89]
s = 20*(2/√89) - (445/3)*(8/89√89)
s = 40/√89 - (3560/267√89)
s = (40 - 3560/267) /√89 = (10680 - 3560)/267√89 = 7120/267√89 (m)
3. **Tính vận tốc trung bình:**
Vận tốc trung bình là quãng đường chia cho thời gian:
v_tb = s/t = (7120/267√89) / (2/√89)
v_tb = (7120/267) * (√89/2)
v_tb = 7120/(267*2) = 7120/534 ≈ 13.33 m/s
Vậy đáp án đúng là 13,3 m/s.