Trên đường đi học một bạn phát hiện để quên tài liệu học tập ở nhà vì vậy bạn đó đã gọi điện thoại nhờ anh trai của mình mang đến giúp

Giải Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 5: Chuyển động tổng hợp

Luyện tập trang 34 Vật Lí 10: Trên đường đi học, một bạn phát hiện để quên tài liệu học tập ở nhà. Vì vậy, bạn đó đã gọi điện thoại nhờ anh trai của mình mang đến giúp. Giả sử hai người cùng chuyển động thẳng đều. Áp dụng công thức vận tốc tổng hợp, hãy giải thích trong trường hợp nào dưới đây bạn đó sẽ nhận được tài liệu nhanh hơn.

a) Anh trai chạy đuổi theo bạn đó với vận tốc ${\overrightarrow{v}}_{13}$ trong khi bạn đó tiếp tục chạy cùng chiều với vận tốc ${\overrightarrow{v}}_{23}$ (v₁₃ > v₂₃).

b) Anh trai chạy đến chỗ bạn đó với vận tốc ${\overrightarrow{v}}_{13}$ trong khi bạn đó chạy ngược lại với vận tốc ${\overrightarrow{v}}_{23}$

Lời giải:

Công thức vận tốc tổng hợp:

$\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}\Rightarrow \overrightarrow{v_{12}}=\overrightarrow{v_{13}}-\overrightarrow{v_{23}}$

a. Khi hai anh em chạy cùng chiều thì: 

$v_{12}=v_{13}-v_{23}\Rightarrow t_1=\frac{s}{v_{13}-v_{23}}$

b. Khi hai anh em chạy ngược chiều thì: 

$v_{12}=v_{13}+v_{23}\Rightarrow t_2=\frac{s}{v_{13}+v_{23}}$

Chứng tỏ trong trường hợp b sẽ mất ít thời gian hơn.