Dưới đây là lời giải các bài từ câu 14 đến câu 19:
---
**Bài 14:**
Phương trình tọa độ: \( x = 16t - 0,5t^2 \)
a) Xác định vị trí ban đầu, vận tốc đầu, gia tốc:
- Vị trí ban đầu (\( t=0 \)):
\( x_0 = 16 \times 0 - 0,5 \times 0^2 = 0 \, (m) \)
- Vận tốc đầu:
Vận tốc là đạo hàm của \( x \) theo \( t \):
\( v = \frac{dx}{dt} = 16 - t \)
Lúc \( t=0 \):
\( v_0 = 16 \, (m/s) \)
- Gia tốc:
Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian:
\( a = \frac{dv}{dt} = -1 \, (m/s^2) \)
b) Viết phương trình vận tốc:
\( v = 16 - t \)
---
**Bài 15:**
Phương trình chuyển động:
\( x = 50 t^2 + 20 t -10 \) (cm)
a) Tính gia tốc:
Vận tốc:
\( v = \frac{dx}{dt} = 100 t + 20 \) (cm/s)
Gia tốc:
\( a = \frac{dv}{dt} = 100 \, (cm/s^2) = 1 \, m/s^2 \)
b) Tính vận tốc lúc \( t=2s \):
\( v = 100 \times 2 + 20 = 220 \, (cm/s) = 2,2 \, m/s \)
c) Xác định vị trí lúc vận tốc \( v = 120 \, cm/s \):
Ta có:
\( v = 100 t + 20 = 120 \Rightarrow 100 t = 100 \Rightarrow t=1s \)
Thay vào phương trình vị trí:
\( x = 50 \times 1^2 + 20 \times 1 - 10 = 50 + 20 - 10 = 60 \, cm \)
---
**Bài 16:**
Gia tốc \( a = 0,1 \, m/s^2 \), vận tốc ban đầu \( v_0 = 0 \)
a) Viết phương trình độ dời và vận tốc:
- Độ dời:
\( s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 + \frac{1}{2} \times 0,1 \times t^2 = 0,05 t^2 \, (m) \)
- Vận tốc:
\( v = v_0 + a t = 0 + 0,1 t = 0,1 t \, (m/s) \)
b) Thời gian để vận tốc đạt 2 m/s:
\( v = 0,1 t = 2 \Rightarrow t = \frac{2}{0,1} = 20 \, s \)
c) Quãng đường dốc dài 2 m, vận tốc lúc đến chân dốc:
Sử dụng công thức:
\( v^2 = v_0^2 + 2 a s = 0 + 2 \times 0,1 \times 2 = 0,4 \)
\( v = \sqrt{0,4} = 0,632 \, m/s \)
---
**Bài 17:**
Ô tô chuyển động nhanh dần đều, sau 4s vận tốc 4 m/s.
a) Tính gia tốc:
\( a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{4 - 0}{4} = 1 \, m/s^2 \)
b) Sau 20 s đi được quãng đường:
Sử dụng công thức:
\( s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 + \frac{1}{2} \times 1 \times 20^2 = 200 \, m \)
c) Sau khi đi được 288 m, vận tốc:
Dùng công thức:
\( v^2 = v_0^2 + 2 a s = 0 + 2 \times 1 \times 288 = 576 \)
\( v = \sqrt{576} = 24 \, m/s \)
---
**Bài 18:**
Lúc 8h, ô tô 1 đi qua A (gốc tọa độ) với \( v_{1,0} = 10 m/s \), gia tốc \( a_1 = -0,2 m/s^2 \) (chậm dần).
Ô tô 2 tại B cách A 560 m đi ngược chiều, gia tốc \( a_2 = 0,4 m/s^2 \), vận tốc ban đầu \( v_{2,0} = 0 \).
a) Viết phương trình chuyển động (gốc tọa độ tại A, gốc thời gian t=0 lúc 8h):
- Xe 1:
\( x_1 = v_{1,0} t + \frac{1}{2} a_1 t^2 = 10 t - 0,1 t^2 \)
- Xe 2:
Vì xe 2 đi ngược chiều từ B (560 m) về phía A, tọa độ:
\( x_2 = 560 - \frac{1}{2} a_2 t^2 = 560 - 0,2 t^2 \)
b) Xác định thời gian, vị trí gặp nhau:
Tại thời điểm gặp nhau:
\( x_1 = x_2 \)
\( 10 t - 0,1 t^2 = 560 - 0,2 t^2 \)
Chuyển vế:
\( 10 t - 0,1 t^2 + 0,2 t^2 = 560 \Rightarrow 10 t + 0,1 t^2 = 560 \)
Viết lại:
\( 0,1 t^2 + 10 t - 560 = 0 \)
Giải phương trình bậc hai:
\( t = \frac{-10 \pm \sqrt{10^2 - 4 \times 0,1 \times (-560)}}{2 \times 0,1} \)
\( = \frac{-10 \pm \sqrt{100 + 224}}{0,2} = \frac{-10 \pm \sqrt{324}}{0,2} \)
\( = \frac{-10 \pm 18}{0,2} \)
Hai nghiệm:
- \( t = \frac{-10 + 18}{0,2} = \frac{8}{0,2} = 40 \, s \)
- \( t = \frac{-10 - 18}{0,2} = \frac{-28}{0,2} = -140 \, s \) (loại)
Vậy thời gian gặp nhau là 40 s sau 8h.
Vị trí gặp nhau:
\( x = 10 \times 40 - 0,1 \times 40^2 = 400 - 160 = 240 \, m \)
Thời điểm gặp: 8h 0 phút 40 giây.
---
**Bài 19:**
Xe đạp: vận tốc ban đầu \( v_{1,0} = 7,2 \, km/h = 2 \, m/s \), gia tốc \( a_1 = 0,2 \, m/s^2 \) (nhanh dần).
Ô tô: vận tốc ban đầu \( v_{2,0} = 72 \, km/h = 20 \, m/s \), gia tốc \( a_2 = -0,4 \, m/s^2 \) (chậm dần).
Chiều dài dốc: \( L = 570 \, m \).
a) Viết phương trình chuyển động:
Gốc tọa độ tại chân dốc, gốc thời gian \( t=0 \) lúc hai xe bắt đầu chuyển động.
- Xe đạp (chạy xuống dốc):
\( s_1 = v_{1,0} t + \frac{1}{2} a_1 t^2 = 2 t + 0,1 t^2 \)
- Ô tô (chạy lên dốc):
Vì chạy ngược chiều, vị trí của ô tô:
\( s_2 = L - \left( v_{2,0} t + \frac{1}{2} a_2 t^2 \right) = 570 - \left( 20 t - 0,2 t^2 \right) = 570 - 20 t + 0,2 t^2 \)
b) Tìm thời điểm gặp nhau:
Hai xe gặp nhau khi \( s_1 = s_2 \):
\( 2 t + 0,1 t^2 = 570 - 20 t + 0,2 t^2 \)
Chuyển vế:
\( 2 t + 0,1 t^2 + 20 t - 0,2 t^2 = 570 \Rightarrow 22 t - 0,1 t^2 = 570 \)
Viết lại:
\( -0,1 t^2 + 22 t - 570 = 0 \)
Nhân cả hai vế với -10 để dễ giải:
\( t^2 - 220 t + 5700 = 0 \)
Giải phương trình:
\( t = \frac{220 \pm \sqrt{220^2 - 4 \times 1 \times 5700}}{2} \)
\( = \frac{220 \pm \sqrt{48400 - 22800}}{2} = \frac{220 \pm \sqrt{25600}}{2} = \frac{220 \pm 160}{2} \)
Hai nghiệm:
- \( t_1 = \frac{220 - 160}{2} = \frac{60}{2} = 30 \, s \)
- \( t_2 = \frac{220 + 160}{2} = \frac{380}{2} = 190 \, s \)
Thời gian phù hợp là \( t = 30 s \) (thời gian âm hoặc quá lớn không phù hợp).
Quãng đường mỗi xe đi được khi gặp nhau:
- Xe đạp:
\( s_1 = 2 \times 30 + 0,1 \times 30^2 = 60 + 0,1 \times 900 = 60 + 90 = 150 \, m \)
- Ô tô:
\( s_2 = 570 - 20 \times 30 + 0,2 \times 30^2 = 570 - 600 + 0,2 \times 900 = 570 - 600 + 180 = 150 \, m \)
Vậy mỗi xe đi được 150 m lúc gặp nhau.
---
Nếu bạn cần lời giải cho câu 20 hoặc các câu khác, bạn vui lòng cung cấp đầy đủ đề bài.