Câu hỏi

Một tàu thủy chở hàng đi xuôi dòng sông trong 4 giờ đi được 100 km, khi chạy ngược dòng trong 4 giờ thì đi được 60 km. Tính vận tốc của nước so với bờ. Coi vận tốc của nước đối bờ là luôn luôn không đổi.

  • A  5km/h
  • B  10km/h
  • C  15km/h
  • D  20km/h

Phương pháp giải:

Vật (1) : Vật chuyển động

Vật (2): Hệ quy chiếu chuyển động

Vật (3): Hệ quy chiếu đứng yên.

Ta có:

 + \(\overrightarrow {{v_{12}}} \): vận tốc của vật chuyển động (1) so với hệ quy chiếu chuyển động (2) → Vận tốc tương đối

 + \(\overrightarrow {{v_{13}}} \): vận tốc của vật chuyển động (1) so với hệ quy chiếu đứng yên (3) → Vận tốc tuyệt đối

 + \(\overrightarrow {{v_{23}}} \): vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động (2) so với hệ quy chiếu chuyển động (3) → Vận tốc kéo theo.

Công thức cộng vận tốc: \(\overrightarrow {{v_{13}}}  = \overrightarrow {{v_{12}}}  + \overrightarrow {{v_{23}}} \)

Lời giải chi tiết:

Vật (1): Tàu thuỷ; Vật (2): dòng nước; Vật (3): bờ sông.

Với \(\overrightarrow {{v_{12}}} \,\)là vận tốc của tàu so với nước; \(\,\,\overrightarrow {{v_{23}}} \) là vận tốc của nước so với bờ.

Thời gian chuyển động là: \(t = \dfrac{{AB}}{{{v_{13}}}}\)

+ Tàu đi xuôi dòng ta có \(\overrightarrow {{v_{12}}} \, \uparrow  \uparrow \,\,\overrightarrow {{v_{23}}} \)

Vận tốc của tàu so với bờ là: \({v_{13}} = {v_{12}} + {v_{23}}\)

mà \({v_{13}} = \dfrac{{{S_1}}}{{{t_x}}} = \dfrac{{100}}{4} = 25km/h \Rightarrow {v_{12}} + {v_{23}} = 25\,\,\left( {km/h} \right)\,\,\,\left( * \right)\)

+ Tàu đi ngược dòng ta có: \(\overrightarrow {{v_{12}}} \, \uparrow  \downarrow \,\,\overrightarrow {{v_{23}}} \)

Vận tốc của tàu so với bờ là: \({v_{13}}' = {v_{12}} - {v_{23}}\)

mà \({v_{13}}' = \dfrac{{{S_2}}}{{{t_x}}} = \dfrac{{60}}{4} = 15km/h \Rightarrow {v_{12}} - {v_{23}} = 15\,\,\left( {km/h} \right)\,\,\,\left( {**} \right)\)

Từ (*) và (**) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{v_{12}} + {v_{23}} = 25\\{v_{12}} - {v_{23}} = 15\end{array} \right.\, \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{v_{12}} = 20km/h\\{v_{23}} = 5km/h\end{array} \right.\)

→ Vận tốc của nước so với bờ là v23 = 5 km/h

Chọn A


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay