Câu hỏi
Người ta tổ chức thực hành nghiên cứu thí nghiệm bằng cách như sau: Họ tiến hành quan sát một tia lửa điện bắn từ mặt đất bắn lên với vận tốc 15 m/s. Hỏi sau 2,5 giây thì tia lửa điện có chiều cao là bao nhiêu?
- A \(6,235m\)
- B \(5,635m\)
- C \(4,235m\)
- D \(6,875m\)
Phương pháp giải:
+) Tia lửa điện có trọng lực hướng xuống nên ta có gia tốc \(a = - 9,8\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)
+) Sử dụng công thức \(v\left( t \right) = \int {a\left( t \right)dt} \)
+) Sử dụng giả thiết v(0) = 15 để tìm hằng số C.
+) Sử dụng công thức \(S = \int\limits_{{t_1}}^{{t_2}} {v\left( t \right)dt} \)
Lời giải chi tiết:
Tia lửa điện có trọng lực hướng xuống nên ta có gia tốc \(a = - 9,8\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\)
Ta có biểu thức vận tốc theo thời gian t là \(v\left( t \right) = \int {a\left( t \right)dt} = \int { - 9,8dt} = - 9,8t + C\)
Mà \(v\left( 0 \right) = 15 \Rightarrow C = 15 \Rightarrow v = - 9,8t + 15\)
Vậy sau 2,5 giây thì tia lửa điện có chiều cao là \(S = \int\limits_0^{2,5} {\left( { - 9,8t + 15} \right)dt} = 6,875\,\,\left( m \right)\)
Chọn D.