Các giọt nước rơi từ mái nhà xuống sau những khoảng thời gian bằng nhau. Giọt (1) chạm đất thì giọt (5) bắt đầu rơi. Tìm khoảng cách giữa các giọt kế tiếp nhau biết rằng mái nhà cao 16 m. (Lấy \( g=10\text{ }m/{{s}^{2}} \))
Hướng dẫn giải:
– Thời gian rơi của các giọt nước là: \( t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2.16}{10}}=\sqrt{3,2}\text{ }s \).
– Khoảng thời gian từ lúc giọt nước này bắt đầu nơi đến giọt nước kế tiếp bắt đầu rơi là: \( \Delta t=\frac{{{t}_{15}}}{4}=\frac{t}{4}=\frac{\sqrt{3,2}}{4}\text{ }s \)
– Khoảng cách giữa giọt nước (1) và giọt nước (2) là:
\(\Delta {{s}_{12}}=\frac{1}{2}gt_{1}^{2}-\frac{1}{2}gt_{2}^{2}=\frac{1}{2}g\left[ {{t}^{2}}-{{(t-\Delta t)}^{2}} \right]\)
\( =\frac{1}{2}.10.\left[ {{\sqrt{3,2}}^{2}}-{{\left( \sqrt{3,2}-\frac{\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}} \right]=\frac{1}{2}.10.\frac{7}{16}.{{\sqrt{3,2}}^{2}}=7\text{ }m \).
– Khoảng cách giữa giọt nước (2) và giọt nước (3) là:
\( \Delta {{s}_{23}}=\frac{1}{2}gt_{2}^{2}-\frac{1}{2}gt_{3}^{2}=\frac{1}{2}g\left[ {{(t-\Delta t)}^{2}}-{{(t-2\Delta t)}^{2}} \right] \)
\( =\frac{1}{2}.10.\left[ {{\left( \sqrt{3,2}-\frac{\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}}-{{\left( \sqrt{3,2}-\frac{2.\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}} \right]=\frac{1}{2}.10.\frac{5}{16}.{{\sqrt{3,2}}^{2}}=5\text{ }m \).
– Khoảng cách giữa giọt nước (3) và giọt nước (4) là:
\(\Delta {{s}_{34}}=\frac{1}{2}gt_{3}^{2}-\frac{1}{2}gt_{4}^{2}=\frac{1}{2}g\left[ {{(t-2\Delta t)}^{2}}-{{(t-3\Delta t)}^{3}} \right]\)
\(=\frac{1}{2}.10.\left[ {{\left( \sqrt{3,2}-\frac{2.\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}}-{{\left( \sqrt{3,2}-\frac{3.\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}} \right]=\frac{1}{2}.10.\frac{3}{16}.{{\sqrt{3,2}}^{2}}=3\text{ }m\)
– Khoảng cách giữa giọt nước (4) và giọt nước (5) là:
\( \Delta {{s}_{45}}=\frac{1}{2}gt_{4}^{2}-\frac{1}{2}gt_{5}^{2}=\frac{1}{2}g\left[ {{(t-3\Delta t)}^{2}}-{{(t-4\Delta t)}^{2}} \right] \)
\(=\frac{1}{2}.10.\left[ {{\left( \sqrt{3,2}-\frac{3.\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}}-{{\left( \sqrt{3,2}-\frac{4.\sqrt{3,2}}{4} \right)}^{2}} \right]=\frac{1}{2}.10.\frac{1}{16}.{{\sqrt{3,2}}^{2}}=1\text{ }m\)
Hỏi Đáp Vật Lý! được xây dựng trên WordPress