31 bài tập Một số bài toán thực tế liên quan đến Ứng dụng hình học của tích phân (có lời giải)

Sau khi được thả rơi tự do từ độ cao 100 m , một vật rơi xuống với tốc độ

12/31

Sau khi được thả rơi tự do từ độ cao 100 m , một vật rơi xuống với tốc độ \({\rm{v}}({\rm{t}}) = 10{\rm{t}}({\rm{m}}/{\rm{s}})\), trong đó t là thời gian tính theo giây kể từ khi thả vật.

a) Tính quãng đường \(s(t)\) vật di chuyển được sau thời gian \(t\) giây (trong khoảng thời gian vật đang rơi).

b) Sau bao nhiêu giây thì vật chạm đất? Tính tốc độ rơi trung bình của vật.

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Quãng đường \(s(t)\) vật di chuyển được sau thời gian \(t\) giây là:

\(s(t) = \int v (t)dt = \int 1 0tdt = 5{t^2} + C{\rm{. }}\)

\({\mathop{\rm Vis}\nolimits} (0) = 0\) nên \(C = 0\).

Do đó \(s(t) = 5{t^2}\).

b) Vật chạm đất khi \({\rm{s}}({\rm{t}}) = 100 \Leftrightarrow 5{{\rm{t}}^2} = 100 =  > t = 2\sqrt 5 (\) vì \({\rm{t}} > 0)\).

Vậy vật chạm đất sau \(2\sqrt 5  \approx 4,47\) giây.

Tốc độ rơi trung bình là \(\frac{1}{{2\sqrt 5 }}\int_0^{2\sqrt 5 } 1 0tdt = \left. {\frac{1}{{2\sqrt 5 }} \cdot 5{t^2}} \right|_0^{2\sqrt 5 } = 10\sqrt 5 \;{\rm{m}}/{\rm{s}}\)