Một đoàn xe cơ giới có đội hình dài 1500 m di chuyển với vận tốc 40 km/h. Người chỉ huy ở đầu xe trao cho một chiến sĩ đi mô tô một mệnh lệnh chuyển xuống xe cuối. Chiến sĩ ấy đi và về với cù

Lời giải

Đáp án đúng: A

Đổi 5 min 24 s = 324 s

Gọi v₁₀ là tốc độ chiến sĩ đi mô tô so với mặt đường, v₂₀ là tốc độ đoàn xe so với mặt đường, v₁₂ là tốc độ chiến sĩ đi mô tô so với đoàn xe.

Quãng đường người chiến sĩ đi xe mô tô ở cả lượt đi và lượt về là như nhau và cùng bằng l = 1500 m.

Ta có: \({\vec v_{12}} = {\vec v_{10}} + {\vec v_{02}} = {\vec v_{10}} + \left( { - {{\vec v}_{20}}} \right)\)

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của người chiến sĩ đi xe mô tô  

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{v_{12\left( {di} \right)}} = {v_{10}} + {v_{20}}}\\{{v_{12\left( {ve} \right)}} = {v_{10}} - {v_{20}}}\end{array}} \right.\)

+ Theo đề bài suy ra: \(t = \frac{\ell }{{{v_{10}} + {v_{20}}}} + \frac{\ell }{{{v_{10}} - {v_{20}}}} = 324(s)\)

\( \Rightarrow \frac{{1500}}{{{v_{10}} + \frac{{100}}{9}}} + \frac{{1500}}{{{v_{10}} - \frac{{100}}{9}}} = 324\)

\( \Rightarrow 0,216v_{10}^2 - 2{v_{10}} - \frac{{80}}{3} = 0\)

\( \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{v_{10}} = \frac{{50}}{3}\,(m/s)}\\{{v_{10}} = - \frac{{200}}{{27}}\,(m/s)}\end{array}} \right.\)

Ta nhận giá trị v₁₀ dương, v₁₀ = 16,67 m/s = 60 km/h

Vậy tốc độ chiến sĩ đi mô tô là 60 km/h.