Một ca nô chạy thẳng đều xuôi theo dòng từ bến A đến bến B cách nhau 36 km

Bài 6: Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

Bài 6.7 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 10: Một ca nô chạy thẳng đều xuôi theo dòng từ bến A đến bến B cách nhau 36 km mất một khoảng thời gian là 1 giờ 30 phút. Vận tốc của dòng chảy là 6 km/h.

a)Tính vận tốc của ca nô đối với dòng chảy.

b)Tính khoảng thời gian ngắn nhất để ca nô chạy ngược dòng chảy từ bến B trở về đến bến A.

Lời giải:

Gọi v_1,2 là vận tốc của ca nô (1) đối với dòng chảy (2), v_2,3 là vận tốc của dòng chảy đối với bờ sông (3) và v_1,3 là vận tốc của ca nô đối với bờ sông.

a. Khi ca nô chạy xuôi chiều dòng chảy thì các vận tốc v_1,2 và v_2,3 có cùng phương chiều, nên theo công thức cộng vận tốc thì vận tốc v_1,3 của ca nô đối với bờ sông được xác định theo công thức v_1,3 = v_1,2 + v_2,3

Thay v_1,3 = s/t = 36/1.5 = 24(km/h) và v_2,3 = 6 (km/h) vào, ta suy ta được giá trị vận tốc v_1,2 của ca nô đối với dòng chảy bằng: v_1,2 = v_1,3 – v_2,3 = 24 – 6 = 18 km/h

b. Khi ca nô chạy ngược chiều dòng chảy thì các vận tốc v_1,2 và v_2,3 ngược chiều nên vận tốc v’_1,3 của ca nô đối với bờ sông trong trường hợp này được xác định theo công thức v’_1,3 = v_1,2 - v_2,3

Thay số, ta tìm được: v’_1,3 = 18 – 6 = 12 km/h

Như vậy khoảng thời gian ngắn nhất để ca nô chạy ngược dòng chảy từ bến B trở về bến A sẽ bằng

t' = s/v'_1,3 = 36/12 = 3(h)