Giải bài tập 4.14 trang 20 SGK Toán 12 tập 2 - Cùng khám pháMột quả bóng được ném lên từ độ cao \(1,5m\) với vận tốc ban đầu \(24m/s\). Biết gia tốc của quả bóng là \(a = - 9,8m/{s^2}\). a) Tính vận tốc của quả bóng tại thời điểm 1 giây sau khi được ném lên. b) Tính quãng đường quả bóng đi được từ lúc ném lên đến khi chạm đất lần đầu. GÓP Ý HAY - NHẬN NGAY QUÀ CHẤT Gửi góp ý cho HocTot.XYZ và nhận về những phần quà hấp dẫn Đề bài Một quả bóng được ném lên từ độ cao \(1,5m\) với vận tốc ban đầu \(24m/s\). Biết gia tốc của quả bóng là \(a = - 9,8m/{s^2}\). a) Tính vận tốc của quả bóng tại thời điểm 1 giây sau khi được ném lên. b) Tính quãng đường quả bóng đi được từ lúc ném lên đến khi chạm đất lần đầu. Phương pháp giải - Xem chi tiết 1. Gia tốc là đạo hàm của vận tốc: \(a(t) = \frac{{dv(t)}}{{dt}}\) Lấy tích phân của gia tốc để tìm vận tốc: \(v(t) = \int a (t){\mkern 1mu} dt\) 2. Vận tốc là đạo hàm của quãng đường theo thời gian: \(v(t) = \frac{{ds(t)}}{{dt}}\) Lấy tích phân của vận tốc để tìm quãng đường: \(s(t) = \int v (t){\mkern 1mu} dt\) Lời giải chi tiết a) Gia tốc của quả bóng là hằng số: \(a(t) = - 9,8{\mkern 1mu} {\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}\) Lấy tích phân gia tốc để tìm vận tốc: \(v(t) = \int a (t){\mkern 1mu} dt = \int - 9,8{\mkern 1mu} dt\) Tính tích phân gia tốc từ 0 đến 1: \(\int_0^1 { - 9,8} dt = \left. { - 9,8t} \right|_0^1 = - 9,8.1 - 0 = - 9,8\) Mà dựa trên định nghĩa tích phân, ta có: \(\int_0^1 {a(t){\mkern 1mu} dt} = v(1) - v(0)\) Suy ra, vận tốc tại thời điểm 1 giây là: \(v(1) = \int_0^1 {a(t){\mkern 1mu} dt} + v(0) = - 9,8 + 24 = 14,2\) Vận tốc của quả bóng tại thời điểm 1 giây sau khi ném là \(14.2{\mkern 1mu} {\rm{m/s}}\). b) Vận tốc của quả bóng: \(v(t) = - 9.8t + 24\) Lấy tích phân của vận tốc để tìm quãng đường: \(s(t) = \int v (t){\mkern 1mu} dt = \int {( - 9.8t + 24)} {\mkern 1mu} dt = - 4,9{t^2} + 24t + C\) Vì \(s(0) = 1,5\) nên \(C = 1,5\) Biết rằng khi bóng chạm đất thì \(s = 0\), suy ra thời gian quả bóng chạm đất là: \({t_{cd}} \approx 4,96\) Từ đó ta suy ra được quãng đường quả bóng đi được từ lúc ném bóng tới lúc chạm đất là: \(s = \int_0^{4,96} {\left| {v(t)} \right|dt} \) Thời điểm quả bóng đạt độ cao cực đại là khi vận tốc bằng 0: \({t_{\max }} = \frac{{24}}{{9,8}} \approx 2,45\) Suy ra: \(s = \int_0^{4,96} {\left| { - 9,8t + 24} \right|dt} = \int_0^{2,45} {\left| { - 9,8t + 24} \right|dt} + \int_{2,45}^{4,96} {\left| { - 9,8t + 24} \right|dt} \) \(s = \left. {\left( { - 4,9{t^2} + 24t} \right)} \right|_0^{2,45} + \left. {\left( {4,9{t^2} - 24t} \right)} \right|_{2,45}^{4,96}\) \(s \approx 29,39 + 30,9 \approx 60,29\) Tổng quãng đường quả bóng đi được từ lúc ném lên đến khi chạm đất là 60,29m.
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
|