Tìm tốc độ tối thiểu để tảng đá rời khỏi vách đá mà không đụng đập
Trong bài toán này, chúng ta được yêu cầu tìm tốc độ tối thiểu mà tảng đá cần có để rời khỏi vách đá mà không đụng đập. Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần áp dụng kiến thức về vật lý và tính toán. Đầu tiên, chúng ta cần xác định các thông số trong bài toán. Tảng đá có khối lượng 76 kg và đang lăn theo phương ngang trên đỉnh của một vách đá thẳng đứng cao hơn mặt hồ 20 m. Đỉnh của mặt đứng của đập cách chân vách đá 100 m theo phương ngang và đỉnh đập ngang với mặt nước trong hồ. Đồng bằng thấp hơn đỉnh đập 25 m. Để tìm tốc độ tối thiểu của tảng đá, chúng ta cần xem xét các lực tác động lên nó. Trong trường hợp này, chúng ta có lực hấp dẫn và lực ma sát. Lực hấp dẫn được tính bằng công thức F = m * g, trong đó m là khối lượng của tảng đá và g là gia tốc trọng trường (g = 9.8 m/s^2). Lực ma sát được tính bằng công thức F = μ * N, trong đó μ là hệ số ma sát và N là lực phản lực của mặt đất lên tảng đá. Để tảng đá không đụng đập, tức là không có lực phản lực từ đập tác động lên nó, chúng ta cần xác định tốc độ tối thiểu để lực ma sát vượt qua lực hấp dẫn. Điều này có nghĩa là F_ma_sát > F_hấp_dẫn. Từ đó, chúng ta có thể tính được tốc độ tối thiểu bằng công thức v = sqrt(2 * g * h), trong đó h là khoảng cách từ đỉnh đập đến đồng bằng (h = 25 m). Áp dụng công thức trên, chúng ta có v = sqrt(2 * 9.8 * 25) = 22.14 m/s. Vậy, tốc độ tối thiểu của tảng đá để rời khỏi vách đá mà không đụng đập là 22.14 m/s. Tuy nhiên, trong các lựa chọn đã cho, không có tốc độ chính xác là 22.14 m/s. Do đó, chúng ta cần xem xét các lựa chọn khác và tìm lựa chọn gần nhất với kết quả tính toán. Trong trường hợp này, lựa chọn gần nhất là 25.5 m/s (đáp án d).