Bài 5.6 trang 9, 10 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một người chèo thuyền qua một con sông rộng 400 m. Muốn cho thuyền đi theo đường AB...

Một người chèo thuyền qua một con sông rộng 400 m. Muốn cho thuyền đi theo đường AB, người đó phải luôn hướng mũi thuyền theo hướng AC (Hình 5.1). Biết thuyền qua sông hết 8 min 20 s và vận tốc chảy của dòng nước là 0,6 m/s. Tính vận tốc của thuyền so với dòng nước

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức cộng vận tốc được xác định bằng biểu thức:

\(\overrightarrow {{v_{13}}} = \overrightarrow {{v_{12}}} + \overrightarrow {{v_{23}}} \)

Trong đó:

+ Số 1: gắn với vật cần tính vận tốc

+ Số 2: gắn với hệ quy chiếu là các vật chuyển động

+ Số 3: gắn với hệ quy chiếu là các vật đứng yên

+ v₁₂: vận tốc của vật so với hệ quy chiếu chuyển động gọi là vận tốc tương đối

+ v₂₃: vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động so với hệ quy chiếu đứng yên gọi là vận tốc kéo theo

+ v₁₃: vận tốc của vật so với hệ quy chiếu chuyển động gọi là vận tốc tuyệt đối.

Lời giải chi tiết:

Thuyền (1); dòng nước (2); bờ sông (3)

Vận tốc của thuyền (1) so với dòng nước (2): \(\overrightarrow {{v_{12}}} \)

Vận tốc của dòng nước (2) so với bờ (3): \(\overrightarrow {{v_{23}}} \)

Vận tốc của thuyền (1) so với bờ (3): \(\overrightarrow {{v_{13}}} \)

AB = 400 m; t = 8 min 20 s = 500s

Sử dụng công thức cộng vận tốc được xác định bằng biểu thức:

\(\overrightarrow {{v_{13}}} = \overrightarrow {{v_{12}}} + \overrightarrow {{v_{23}}} \)

Khi đó có độ lớn: = +

Có v₂₃ = 0,6 m/s; v₁₃ = \(\frac{{AB}}{t}\) = \(\frac{{400}}{{500}}\) = 0,8 m/s => v₁₂ = 1 m/s

Vậy vận tốc của thuyền so với dòng nước là 1 m/s.