Câu hỏi
Câu 15. Một vật chuyển động với vận tốc 10m/s thì tǎng tốc với gia tốc a(t)=3t+t^2m/s^2 Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 giây kể từ lúc bắt đầu tǎng tốc là A. (400)/(3)m (4300)/(3)m (430)/(3)m D (4000)/(3)m
Xác minh chuyên gia
Giải pháp
4.3(243 phiếu bầu)
Giáp Quâncựu binh · Hướng dẫn 10 năm
Trả lời
Để tìm quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc, ta cần tính tích phân của vận tốc theo thời gian.<br /><br />1. **Tính vận tốc tổng hợp:**<br /><br /> Vận tốc ban đầu là \( v_0 = 10 \, \text{m/s} \).<br /><br /> Gia tốc là \( a(t) = 3t + t^2 \, \text{m/s}^2 \).<br /><br /> Vận tốc tại thời điểm \( t \) là:<br /> \[<br /> v(t) = v_0 + \int a(t) \, dt = 10 + \int (3t + t^2) \, dt<br /> \]<br /><br /> Tính tích phân:<br /> \[<br /> v(t) = 10 + \left( \frac{3}{2}t^2 + \frac{1}{3}t^3 \right) + C<br /> \]<br /><br /> Ở đây, \( C \) là hằng số tích phân. Do điều kiện ban đầu (vật bắt đầu chuyển động với vận tốc \( 10 \, \text{m/s} \) tại \( t = 0 \)), ta có \( v(0) = 10 \, \text{m/s} \). Vì vậy, \( C = 10 \).<br /><br /> Vậy vận tốc tổng hợp là:<br /> \[<br /> v(t) = 10 + \frac{3}{2}t^2 + \frac{1}{3}t^3<br /> \]<br /><br />2. **Tính quãng đường đi được:**<br /><br /> Quãng đường \( s \) từ thời điểm \( t = 0 \) đến \( t = 10 \) giây là:<br /> \[<br /> s = \int_0^{10} v(t) \, dt = \int_0^{10} \left( 10 + \frac{3}{2}t^2 + \frac{1}{3}t^3 \right) \, dt<br /> \]<br /><br /> Tính tích phân:<br /> \[<br /> s = \left[ 10t + \frac{3}{2} \cdot \frac{t^3}{3} + \frac{1}{3} \cdot \frac{t^4}{4} \right]_0^{10}<br /> \]<br /><br /> Đánh giá tại các điểm:<br /> \[<br /> s = \left( 10 \cdot 10 + \frac{3}{2} \cdot \frac{1000}{3} + \frac{1}{3} \cdot \frac{10000}{4} \right) - 0<br /> \]<br /><br /> Tính toán:<br /> \[<br /> s = 100 + 500 + \frac{10000}{12}<br /> \]<br /><br /> Rút gọn:<br /> \[<br /> s = 100 + 500 + \frac{2500}{3}<br /> \]<br /><br /> \[<br /> s = 600 + \frac{2500}{3}<br /> \]<br /><br /> \[<br /> s = 600 + 833.\overline{33}<br /> \]<br /><br /> \[<br /> s = \frac{1800}{3} + \frac{2500}{3}<br /> \]<br /><br /> \[<br /> s = \frac{4300}{3}<br /> \]<br /><br />Vậy quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian 10 giây kể từ lúc bắt đầu tăng tốc là \(\frac{4300}{3} \, \text{m}\).<br /><br />**Câu trả lời là B. \(\frac{4300}{3} \, \text{m}\).**