Hai vật nhỏ chuyển động với vận tốc không đổi trên hai đoạn đường thẳng vuông góc với nhau với tốc độ lần lượt là 30m/s và 25m/s. Tại thời điểm khoảng cách giữa hai vật nhỏ nhất thì vật 1 cách giao điểm của các quỹ đạo một đoạn 500m. Lúc này, vật 2 cách giao điểm một khoảng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Gọi l1 l2 là khỏang cách ban đầu giữa hai vật đến giao điểm hai đường thẳng vuông góc trên
+ Khỏang cách giữa hai vật tại thời điểm t là:
\(\begin{array}{l} {d^2} = {s_1}^2 + {s_2}^2 \to {d^2} = {({l_1} - {v_1}t)^2} + {({l_2} - {v_2}t)^2}\\ \to {d^2} = (l_1^2 - 2{l_1}{v_1}t + {v_1}^2{t^2}) + (l_2^2 - 2{l_2}{v_2}t + {v_2}^2{t^2})\\ \to {d^2} = ({v_1}^2 + {v_2}^2){t^2} - 2({l_1}{v_1} + {l_2}{v_2})t + (l_2^2 + l_1^2) \end{array}\)
Xét tam thức:
\(\begin{array}{l} f(t) = {d^2} = ({v_1}^2 + {v_2}^2){t^2} - 2({l_1}{v_1} + {l_2}{v_2})t + (l_2^2 + l_1^2)\\ a = {v_1}^2 + {v_2}^2 > 0 \to f(t) = f{(t)_{\min }} \Leftrightarrow t = \frac{{ - b}}{{2a}} = \frac{{2({l_1}{v_1} + {l_2}{v_2})}}{{2({v_1}^2 + {v_2}^2)}} = \frac{{{l_1}{v_1} + {l_2}{v_2}}}{{{v_1}^2 + {v_2}^2}}\\ \to t = \frac{{30{l_1} + 20{l_2}}}{{{{30}^2} + {{20}^2}}} = \frac{{3{l_1} + 2{l_2}}}{{130}}\\ \to {S_1} = \left| {{l_1} - {v_1}\frac{{3{l_1} + 2{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {{l_1} - 30.\frac{{3{l_1} + 2{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {\frac{{40{l_1} - 60{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {\frac{{4{l_1} - 6{l_2}}}{{13}}} \right|(1)\\ \to {S_2} = \left| {{l_2} - {v_2}\frac{{3{l_1} + 2{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {{l_2} - 20.\frac{{3{l_1} + 2{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {\frac{{90{l_1} - 60{l_2}}}{{130}}} \right| = \left| {\frac{{9{l_1} - 6{l_2}}}{{13}}} \right| = 1,5.\left| {\frac{{6{l_2} - 4{l_1}}}{{13}}} \right|(2) \end{array}\)
+ Từ (1) và (2): \(S_2=1,5S_!=1,5.1500=750m\)
+ Tại thời điểm khoảng cách giữa hai vật nhỏ nhất thì vật (2) cách giao điểm trên đoạn S2 là 750 m