Một người điều khiển ô tô đang ở đường dẫn muốn nhập làn vào đường cao tốc. Khi ô tô cách điểm nhập làn 240 m, tốc độ của ô tô là 28,8 km/h. Bốn giây sau đó, ô tô bắt đầu tăng tốc với tốc độ \(v = at + b\) (m/s) với \(a,b \in \mathbb{R}\), a > 0, trong đó t là thời gian tính bằng giây kể từ khi bắt đầu tăng tốc. Biết rằng ô tô nhập làn cao tốc sau 16 giây và duy trì sự tăng tốc trong 30 giây kể từ khi bắt đầu tăng tốc.
a) Quãng đường ô tô đi được từ khi bắt đầu tăng tốc đến khi nhập làn là 208 m.
b) Giá trị của b là 8.
c) Quãng đường S(t) (đơn vị: mét) mà ô tô đi được trong thời gian t giây \((0 \le t \le 30)\) kể từ khi tăng tốc được tính theo công thức \(S(t) = \int\limits_0^{30} {v(t)dt} \).
d) Sau 30 giây kể từ khi tăng tốc, tốc độ của ô tô không vượt quá tốc độ tối đa cho phép là 100 km/h.
a) Quãng đường ô tô đi được từ khi bắt đầu tăng tốc đến khi nhập làn là 208 m.
b) Giá trị của b là 8.
c) Quãng đường S(t) (đơn vị: mét) mà ô tô đi được trong thời gian t giây \((0 \le t \le 30)\) kể từ khi tăng tốc được tính theo công thức \(S(t) = \int\limits_0^{30} {v(t)dt} \).
d) Sau 30 giây kể từ khi tăng tốc, tốc độ của ô tô không vượt quá tốc độ tối đa cho phép là 100 km/h.
Ứng dụng tích phân để giải bài toán chuyển động. Áp dụng công thức \(S(t) = \int\limits_0^t {v(t)dt} \).
a) Đúng. Tốc độ ban đầu của ô tô là \(\frac{{28,8}}{{3,6}} = 8\) m/s.
Quãng đường ô tô đi được trong 4 giây đầu tiên là 4.8 = 32 m.
Quãng đường ô tô đi được từ khi bắt đầu tăng tốc đến khi nhập làn là 240 – 32 = 208 m.
b) Đúng. Thời điểm bắt đầu tăng tốc ta có \(v(0) = 8 \Leftrightarrow a.0 + b = 8 \Leftrightarrow b = 8\).
c) Sai. Quãng đường S(t) (đơn vị: mét) mà ô tô đi được trong thời gian t giây \((0 \le t \le 30)\) kể từ khi tăng tốc được tính theo công thức \(S(t) = \int\limits_0^t {v(t)dt} \).
d) Đúng. Ta có v(t) = at + 8 (m/s).
Vì xe nhập làn sau 16 giây kể từ lúc tăng tốc nên ta có:
\(208 = \int\limits_0^{16} {(at + 8)dt} \Leftrightarrow 208 = a\frac{{{t^2}}}{2} + 8t\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{16}\\0\end{array}} \right. \Leftrightarrow 208 = a\frac{{{{16}^2}}}{2} + 8.16 \Leftrightarrow a = \frac{5}{8}\).
Suy ra \(v(t) = \frac{5}{8}t + 8\) (m/s).
Tốc độ của ô tô sau 30 giây là \(v(30) = \frac{5}{8}.30 + 8 = \frac{{107}}{4}\) (m/s) = 96,3 km/h.








Danh sách bình luận