Từ 1 khí cầu đang bay lên cao theo chiều thẳng đứng với vận tốc không đổi = 5m/s . Khi khí cầu cách mặt đất 30 m thì người ta thả nhẹ nhàng 1 vật nặng.. Hỏi sau 2s kể từ khi thả vật cách khí cầu bao xa và sau bao lâu vật rơi tới đất biết g=10 m/s2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a, lấy g=10m/s
ta có \(300=\dfrac{1}{2}gt^2\Rightarrow t=\sqrt{60}\left(s\right)\)
b, vận tốc đầu của vật là -5m/s
\(300=-5.t+\dfrac{1}{2}gt^2\Rightarrow t\approx8,3\left(s\right)\)
c, vận tốc đầu 5m/s
\(300=5t+\dfrac{1}{2}gt^2\Rightarrow t\approx7,262\left(s\right)\)
chọn gốc tọa độ tại nơi thả vật
chiều dương là chiều chuyển động của khí cầu
gốc thời gian là từ lúc thả vật
ta có : tọa độ của khí cầu sau 2s là : x1 = 5.2 = 10 (m)
tọa độ của vật sao 2s là : x2 = \(\dfrac{-10.2^2}{2}\) = -20 (m)
vậy sau 2s vật cách khí cầu là : S = \(\left|10\right|\) + \(\left|-20\right|\) = 30 (m)
chiều dài tổng đường đi của vật trong 2s đó là : S2 = \(\left|-20\right|\) = 20
Trong trường hợp khí cầu đang bay lên thì lúc đầu vật được ném lên cao với vận tốc đầu v 0 = 4,9 m/s bằng vận tốc bay lên của khí cầu từ độ cao s và chuyển động chậm dần đều trong khoảng thời gian t 2 lên tới độ cao lớn nhất, tại đó v = 0. Khoảng thời gian t 2 được tính theo công thức:
v = v 0 – g t 2 = 0 ⇒ t 2 = 0,5 s
Sau đó vật lại rơi tự do từ độ cao lớn nhất xuống đến độ cao 300 m trong thời gian t 2 = 0,5 s, rồi tiếp tục tơi nhanh dần đều với vận tốc v 0 = 4,9 m/s từ độ cao 300 m xuống tới đất trong khoảng thời gian t 1 ≈ 7,3 s (giống như trường hợp trên).
Như vậy, khoảng thời gian chuyển động của vật sẽ bằng: t = 2 t 2 + t 1 = 2.0,5 + 7,3 = 8,3 s.
Lấy g=10m/s2
a, Khi khình khí cầu đứng yên
\(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot300}{10}}=2\sqrt{15}\left(s\right)\)
b, Trong trường hợp khí cầu đang bay lên thì lúc đầu vật được ném lên cao với vận tốc đầu v0 = 5 m/s bằng vận tốc bay lên của khí cầu từ độ cao s và chuyển động chậm dần đều trong khoảng thời gian t1 lên tới độ cao lớn nhất, tại đó v = 0. Khoảng thời gian t1 được tính theo công thức:
\(t_1=\dfrac{0-5}{-10}=0,5\left(s\right)\)
Sau đó vật lại rơi tự do từ độ cao lớn nhất xuống đến độ cao 300 m trong thời gian t1 = 0,5 s, rồi tiếp tục tơi nhanh dần đều với vận tốc v0 = 5m/s từ độ cao 300 m xuống tới đất trong khoảng thời gian
ta có:\(s=v_0t_2+\dfrac{1}{2}gt_2^2\Rightarrow300=5t_2+5t^2_2\Rightarrow t_2\approx7,3\left(s\right)\)
Như vậy, khoảng thời gian chuyển động của vật sẽ bằng: t = 2t1 + t2 = 2.0,5 + 7,3 = 8,3 s.
c, Trong trường hợp khí cầu đang hạ xuống thì vật rơi nhanh dần đều với vận tốc đầu v0 = 5m/s bằng vận tốc hạ xuống của khí cầu từ độ cao s được tính theo công thức
\(s=v_0t_3+\dfrac{1}{2}gt_3^2\Rightarrow300=5t_3+5t^2_3\Rightarrow t_3\approx7,3\left(s\right)\)
Vậy khoảng thời gian chuyển động của vật sẽ bằng 7,3 (s)
Trong trường hợp khí cầu đang hạ xuống thì vật rơi nhanh dần đều với vận tốc đầu v 0 = 4,9 m/s bằng vận tốc hạ xuống của khí cầu từ độ cao s được tính theo công thức s = v 0 t + (g t 2 )/2
Thay số vào ta thu được phương trình bậc 2:
300 = 4.9t + (9.8 t 2 )/2 ⇔ t 2 + t - 300/4.9 = 0
Giải ra ta tìm được t ≈ 7,3 s (chú ý chỉ lấy nghiệm t > 0)
Như vậy thời gian rơi của vật là t ≈ 7,3 s
Độ cao cao nhất khinh khí cầu đạt được là: 0,8 . 50 = 40 (m)
Khoảng cách khinh khí cầu di chuyển sau 27 giây hạ độ cao là: \(\dfrac{5}{9}.27 = 15\) (m)
Vậy sau 27 giây từ khi hạ độ cao, khinh khí cầu cách mặt đất: 40 – 15 = 25 (m)