Bài 12 trang 22 SGK Vật lí 10 – Vật Lý

Đề bài

Một đoàn tàu rời ga chuyển động thẳng nhanh dần đều. Sau 1 phút tàu đạt tốc độ 40 km/h.

a) Tính gia tốc của đoàn tàu.

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút đó.

c) Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu đạt tốc độ 60 km/h.

Lời giải chi tiết

Chọn gốc tọa độ, gốc thời gian là lúc tàu bắt đầu rời ga, chiều dương là chiều chuyển động.

a) Ta có: (v = 40km/h = displaystyle{{40.1000} over {3600}} = {{100} over 9}m/s); ({v_0} = 0;t = 60s)

Công thức tính vận tốc: (v=v_0+at)

Ta suy ra, gia tốc của đoàn tàu: (a = displaystyle{{v – {v_0}} over t} = {{displaystyle{{100} over 9} – 0} over {60}} = 0,185left( {m/{s^2}} right))

b) Quãng đường tàu đi được trong 1 phút đó: (s = displaystyle{v_0}t + {{a{t^2}} over 2} =  0.1-{{{{0,185.60}^2}} over 2} = 333m)

(Chú ý: Đổi phút ra giây 1 phút = 60 giây)

c) Ta có: (v’ = 60km/h = displaystyle{{60.1000} over {3600}} = {{50} over 3}left( {m/s} right))

Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì khoảng thời gian tàu đạt tốc độ (60 km/h) là: (t = displaystyle{{v’ – v} over a} = {{displaystyle{{50} over 3} – {{100} over 9}} over {0,185}} = 30s)