Một chất điểm A xuất phát từ O, chuyển động thẳng với vận tốc biến thiên theothời gian bởi quy luật \(v(t)=\frac{1}{100} t^{2}+\frac{13}{30} t(\mathrm{~m} / \mathrm{s})\), trong đó t (giây) là khoảng thời gian tính từ lúc A bắt đầu chuyển động. Từ trạng thái nghỉ, một chất điểm B cũng xuất phát từ O, chuyển động thẳng cùng hướng với A nhưng chậm hơn 10 giây so với A và có gia tốc bằng \(a\left(\mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\right)\) (a là hằng số). Sau khi B xuất phát được 15 giây thì đuổi kịp A . Vận tốc của B tại thời điểm đuổi kip A bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi B đuổi kịp A tức là A đã chuyển động được 25 giây kể từ thời điểm bắt đầu xuất phát và A chuyển động được quãng đường bằng
\(S=\left(\int_{0}^{25} \frac{1}{100} t^{2}+\frac{13}{30} t\right)=\frac{375}{2}(\mathrm{~m})\)
Vì B chuyển động với gia tốc bằng \(a\left(\mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}\right)\) nên vận tốc của B là \(v(t)=a t+C\)
Tại thời điểm bắt đầu xuất phát \(t=10 ; v=0 \Rightarrow c=-10 a\)
Vận tốc chất điểm B tại thời điểm t là \(v(t)=a t-10 a(\mathrm{~m} / \mathrm{s})\).
Quãng đường chất điểm B đi được trong 15( s) kể từ khi bắt đầu xuất phát là
\(S=\int_{10}^{25}(a t-10 a) \mathrm{d} t=\frac{225}{2} a\)
Vì sau khi chuyển động được 15 giây thì chất điểm B đuổi kịp chất điểm A , ta có:
\(\begin{aligned} \frac{225 a}{2}=\frac{375}{2}(\mathrm{~m}) \Rightarrow a=\frac{5}{3} \\ \Rightarrow v(t)=\frac{5}{3} t-\frac{50}{3} \end{aligned}\)
Vậy vận tốc của B khi đuổi kịp A ứng với \(t=25(s) \Rightarrow v(25)=\frac{5}{3} \cdot 25-\frac{50}{3}=25(\mathrm{~m} / \mathrm{s})\)