Lực F của gió khi thổi vuông góc vào cánh buồm tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc v của gió, tức là F = av^2 ( a là hằng số). Khi vận tốc gió bằng 2m/s thì lực tác động lên cánh buồm
4/4
Lực \[F\] của gió khi thổi vuông góc vào cánh buồm tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc \[v\] của gió, tức là \[F = a{v^2}\] (\[a\] là hằng số). Khi vận tốc gió bằng 2m/s thì lực tác động lên cánh buồm của một con thuyền bằng \[120{\rm{ N}}\](Niu-tơn) a) Tính hằng số \[a\]. b) Hỏi khi \[v = 10\,{\rm{m/s}}\] thì lực \[F\]bằng bao nhiêu? Cùng câu hỏi này khi \[v = 20\,{\rm{m/s}}\] | ![Lực \[F\] của gió khi thổi vuông góc vào cánh buồm tỷ lệ thuận với bình phương vận tốc \[v\] của gió, tức là \[F = a{v^2}\] (\[a\] là hằng số). (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2026/01/1-1769563661.jpg) |
c) Biết rằng cánh buồm chỉ có thể chịu được một áp lực tối đa là \[12000{\rm{ N}}\], hỏi con thuyền có thể đi được trong gió bão với vận tốc \[90{\rm{ km/h}}\]hay không?
a) \[a{.2^2} = 120\]. Suy ra \[a = 120:4 = 30\].
b) Vì \[F = 30{v^2}\] nên:
khi vận tốc \[v = 10\,{\rm{m/s}}\] thì \[F = {30.10^2} = 3\,000\,{\rm{N}}\],
khi \[v = 20\,{\rm{m/s}}\] thì \[F = {30.20^2} = 12\,000\,{\rm{N}}\].
c) Gió bão có vận tốc \[90{\rm{ km/h}}\]hay \[90\,000\,{\rm{m}}/\,3\,600\,{\rm{s}} = 25\,{\rm{m/s}}\]. Mà theo câu b), cánh buồm chỉ chịu sức gió\[20{\rm{ m/s}}\]. Vậy khi có cơn bão vận tốc \[90{\rm{ km/h}}\], thuyền không thể đi được.